JP5811827B2 - Pretreatment liquid - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット記録に用いる前処理液に関する。   The present invention relates to a pretreatment liquid used for ink jet recording.

インクジェット記録方法は、普通紙へのカラー画像の記録が可能であり、しかもランニングコストが低いなどの理由から、近年、急速に普及してきている。しかし、この方法は、インクと記録媒体との組み合わせによっては文字滲み(以下、フェザリングという)に代表される画像欠陥が発生しやすく、画像品質が大きく低下するという問題を有する。
そこでインクの浸透性を抑えることによりフェザリングを抑制する試みがなされているが、この場合、インクの乾燥性が悪くなり、記録物に触れるとインクが手に付着したり、画像汚れが生じてしまう。
また、インクジェット記録方法によりカラー画像を記録する場合には、色の異なるインクが次々と重ねられるため、色境界部分でカラーインクが滲んだり、混ざり合いが発生し(以下、カラーブリードと言う)、画像品質が大きく低下する問題も有する。
この問題についてはインクの浸透性を高めることによりカラーブリードを抑制する試みがなされているが、この場合、着色剤が記録媒体の内部に入り込んでしまうために画像濃度が低下してしまったり、記録用メディアの裏側へのインクの浸み出しが多くなり、両面印刷が良好に行えなくなってしまう。
Ink jet recording methods have been rapidly spreading in recent years because they can record color images on plain paper and have low running costs. However, this method has a problem that depending on the combination of the ink and the recording medium, an image defect typified by character bleeding (hereinafter referred to as feathering) is likely to occur, and the image quality is greatly deteriorated.
Therefore, attempts have been made to suppress feathering by suppressing ink permeability. In this case, however, the drying property of the ink deteriorates, and when the recorded matter is touched, the ink adheres to the hand or the image is stained. End up.
In addition, when recording a color image by the ink jet recording method, since inks of different colors are successively stacked, the color ink is smeared or mixed at the color boundary portion (hereinafter referred to as color bleed), There is also a problem that the image quality is greatly reduced.
For this problem, attempts have been made to suppress color bleed by increasing the permeability of the ink, but in this case, the colorant enters the inside of the recording medium, resulting in a decrease in image density or recording. The ink oozes out to the back side of the printing medium, making it impossible to perform duplex printing well.

そこでこれらの問題を同時に解決して画像品質を高めるために、前処理液とインクを用いた画像形成方法が提案されている。
例えば、顔料と樹脂エマルジョンを含む水性インクと、多価金属塩及び前記インクとは逆極性を示す水溶性ポリアリルアミンを含む前処理液を用いたインクジェット記録方法が提案されている(特許文献1参照)。
また、特許文献2には、ポリアミン−エピハロヒドリン共重合体、ポリアミド−エピハロヒドリン共重合体、ポリアミドポリアミン−エピハロヒドリン共重合体から選ばれる水溶性カチオン性ポリマーと水を含有する前処理液が開示されている。そして、顔料インクに対して、顔料の反応による凝集を生じても、顔料を拡散し、ビヒクルを素早く拡散させることにより、結果的にスミア定着性、フェザリング及びカラーブリードがなく画質に優れた画像を形成できることが示されている。
In order to solve these problems at the same time and improve the image quality, an image forming method using a pretreatment liquid and ink has been proposed.
For example, an ink jet recording method using an aqueous ink containing a pigment and a resin emulsion and a pretreatment liquid containing a polyvalent metal salt and a water-soluble polyallylamine having a polarity opposite to that of the ink has been proposed (see Patent Document 1). ).
Patent Document 2 discloses a pretreatment liquid containing a water-soluble cationic polymer selected from a polyamine-epihalohydrin copolymer, a polyamide-epihalohydrin copolymer, and a polyamide polyamine-epihalohydrin copolymer and water. . Even if aggregation occurs due to the reaction of the pigment with respect to the pigment ink, the pigment is diffused and the vehicle is quickly diffused. As a result, there is no smear fixing property, feathering and color bleeding, and an image with excellent image quality. It has been shown that can be formed.

前記特許文献1の方法は、水性インクの記録用メディア上での乾燥性及び定着性の点で問題を有する。即ち、記録用メディア上に前処理液が付着した後、前記水性インクで記録すると、インク中の顔料及び樹脂エマルジョンが激しく凝集する為、凝集物内にビヒクル(前処理液中又は水性インク中の液体成分)が若干含まれた状態で記録用メディア最表面に堆積する。この堆積した顔料凝集物は機械的に弱く、指で擦ったりすると容易に取れてしまうため、ユーザーの手がインクで汚れたり、印刷物同士が重なった際に印刷物の裏面にインクが転写したりする不具合が生じる。
また、水溶性ポリアリルアミンは凝集力が強いため、染料インク中の染料成分が凝集して色相変化を引き起こし、色設計と異なる色調となる問題点を有する。
更に、形成された画像を分析し、前記インクと前処理液との反応について解析したところ、顔料と前処理液との反応が進み凝集することにより、ドット径が小さくなることが判った。つまり、普通紙上では、ある程度画像濃度は向上するものの、前処理液の凝集力が強いためドットが小さく絞まり過ぎ、ベタ画像部に白スジ(インクが付着しない部分)が発生する副作用が見られた。
The method of Patent Document 1 has a problem in terms of drying and fixing properties of aqueous ink on a recording medium. That is, when the pretreatment liquid is deposited on the recording medium and then recorded with the water-based ink, the pigment and the resin emulsion in the ink agglomerate violently. The liquid component is deposited on the outermost surface of the recording medium in a state where it is slightly contained. The accumulated pigment agglomerates are mechanically weak and can be easily removed by rubbing with a finger. Therefore, when the user's hand gets dirty with ink, or when the printed materials overlap, the ink is transferred to the back of the printed materials. A malfunction occurs.
In addition, since water-soluble polyallylamine has a strong cohesive force, the dye component in the dye ink aggregates to cause a hue change, resulting in a color tone different from the color design.
Furthermore, when the formed image was analyzed and the reaction between the ink and the pretreatment liquid was analyzed, it was found that the dot diameter was reduced as the reaction between the pigment and the pretreatment liquid proceeded and aggregated. In other words, although the image density is improved to some extent on plain paper, the pretreatment liquid has a strong cohesive force, so the dots are too small and the side effect of white streaks (portions where no ink adheres) appears in the solid image area. .

前記特許文献2の前処理液に用いるカチオン性ポリマーは、ハロゲンイオンをカウンターアニオンとしているため、前処理液に触れた部材が腐食され前処理液に錆が混入するという問題がある。また、前処理液を塗工した紙を送る際に、拍車ローラーなどの金属部材に前処理液が付着し、付着部分から腐食が進んで錆が発生し、この錆が印字面に付着して黄色い痕跡を残し、印字面を汚してしまうという問題がある。
そこで、本発明は、前記従来技術における水溶性ポリアリルアミンの凝集力の問題及びハロゲンイオンによる金属腐食の問題を解決した新たなインクジェット記録に用いる前処理液の提供を目的とする。
Since the cationic polymer used in the pretreatment liquid of Patent Document 2 uses halogen ions as counter anions, there is a problem that a member touching the pretreatment liquid is corroded and rust is mixed in the pretreatment liquid. In addition, when sending paper coated with pretreatment liquid, the pretreatment liquid adheres to metal parts such as spur rollers, and corrosion progresses from the adhesion part and rust is generated, and this rust adheres to the printing surface. There is a problem that a yellow mark is left and the printed surface is stained.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a pretreatment liquid for use in new ink jet recording which solves the problem of cohesive strength of water-soluble polyallylamine and the problem of metal corrosion caused by halogen ions in the prior art.

上記課題は、次の1)の発明によって解決される。
1) 少なくとも、ジアリルアミン有機酸塩と(メタ)アクリル酸アミドを構成成分とするカチオン性ポリマー、水溶性有機溶剤及び水を含むことを特徴とするインクジェット記録に用いる前処理液。
The above problem is solved by the following invention 1).
1) A pretreatment liquid used for ink jet recording, comprising at least a cationic polymer comprising diallylamine organic acid salt and (meth) acrylic acid amide as constituent components, a water-soluble organic solvent, and water.

本発明によれば、水溶性ポリアリルアミンの凝集力の問題、及びハロゲンイオンによる金属腐食の問題を解決したインクジェット記録に用いる前処理液を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pre-processing liquid used for the inkjet recording which solved the problem of the cohesive force of water-soluble polyallylamine, and the problem of metal corrosion by a halogen ion can be provided.

本発明の前処理液による効果を説明するための図。The figure for demonstrating the effect by the pre-processing liquid of this invention. インクジェット記録用ヘッドを走査して画像形成するタイプの記録装置の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a recording apparatus that forms an image by scanning an inkjet recording head. インクジェット記録用ヘッドを走査して画像形成するタイプの記録装置の別の例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating another example of a recording apparatus that scans an inkjet recording head and forms an image. 前処理液を塗布する装置の概略図。Schematic of the apparatus which apply | coats a pretreatment liquid.

以下、上記本発明について詳細に説明する。
本発明には、前記1)の好ましい態様として、次の2)〜5)の発明も含まれる。
2) 前記(メタ)アクリル酸アミドとして、アクリルアミドを含むことを特徴とする1)記載の前処理液。
3) 前記有機酸としてヒドロキシ酸を含むことを特徴とする1)又は2)記載の前処理液。
4) 更に有機酸アンモニウム塩又は有機酸アミン塩を含むことを特徴とする1)〜3)のいずれかに記載の前処理液。
5) 前記有機酸アンモニウム塩又は有機酸アミン塩が、乳酸アンモニウム塩又は乳酸アミン塩であることを特徴とする4)記載の前処理液。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention includes the following inventions 2) to 5) as preferred embodiments of 1).
2) The pretreatment liquid according to 1), which contains acrylamide as the (meth) acrylic acid amide.
3) The pretreatment liquid according to 1) or 2), wherein the organic acid includes a hydroxy acid.
4) The pretreatment liquid according to any one of 1) to 3), further comprising an organic acid ammonium salt or an organic acid amine salt.
5) The pretreatment liquid according to 4), wherein the organic acid ammonium salt or organic acid amine salt is an ammonium lactate salt or an amine lactate salt.

<前処理液>
本発明のインクジェット記録に用いる前処理液(以下、前処理液ということもある)は、少なくともジアリルアミン有機酸塩と(メタ)アクリル酸アミドを構成成分とするカチオン性ポリマー、水溶性有機溶剤及び水を含み、必要に応じて、有機酸アンモニウム塩、有機酸アミン塩、抑泡剤、界面活性剤、防腐剤、防錆剤などの添加剤を含有する。
本発明の前処理液は、多量の無機アニオンを含まないので金属部材を腐食しにくく、凝集力が強すぎるジアリルアミン塩を有機酸塩とすることにより凝集性を緩和することができる。その結果、顔料をマイルドに凝集させることができるので、スミア定着性が良好で、光学反射濃度が高く、フェザリング及びカラーブリードが低減された画像形成物が得られる。このような効果が得られる理由について図1を用いて説明する。
<Pretreatment liquid>
The pretreatment liquid (hereinafter sometimes referred to as pretreatment liquid) used in the ink jet recording of the present invention includes at least a cationic polymer having a diallylamine organic acid salt and (meth) acrylic acid amide as constituents, a water-soluble organic solvent, and water. And an additive such as an organic acid ammonium salt, an organic acid amine salt, a foam suppressant, a surfactant, a preservative, and a rust preventive as necessary.
Since the pretreatment liquid of the present invention does not contain a large amount of inorganic anions, the metal member is less likely to corrode and the cohesiveness can be reduced by using an organic acid salt as a diallylamine salt having a cohesive strength that is too strong. As a result, since the pigment can be aggregated mildly, an image-formed product having good smear fixability, high optical reflection density, and reduced feathering and color bleeding can be obtained. The reason why such an effect is obtained will be described with reference to FIG.

前処理液101が塗布された記録用メディア102にインクジェット用インク(以下、インクということもある)を着弾させた場合、前処理液101による塩析効果がマイルドなため、記録用メディア102の表面上で顔料が激しく凝集せず、前処理液により記録面水平方向にドットの広がりを生じる。これによりドットの絞まりが抑えられ光学反射濃度が向上する。
次に、インクが記録用メディア102に吸収されると、インクに含まれるビヒクル103が記録用メディア内部に速やかに浸透するのに対し、アニオン成分を含有するインクは、該アニオン成分がカチオン性ポリマー、又は有機酸アンモニウム塩、有機酸アミン塩とイオン交換することにより凝集(塩析)する。
このようにして、顔料104が記録用メディア内部の比較的浅い位置で定着することにより、光学反射濃度が向上し、画像形成物のフェザリング及びカラーブリードが低減される。更に、記録用メディア内部で顔料を定着させる機構により、画像形成した際に記録用メディア表面上に多くの顔料が積層されることもないのでスミア定着性に優れる。
When ink jet ink (hereinafter sometimes referred to as ink) is landed on the recording medium 102 to which the pretreatment liquid 101 is applied, the salting-out effect by the pretreatment liquid 101 is mild, so the surface of the recording medium 102 The pigment does not agglomerate on the top, and the pretreatment liquid causes dot spreading in the horizontal direction of the recording surface. Thereby, the narrowing of dots is suppressed and the optical reflection density is improved.
Next, when the ink is absorbed by the recording medium 102, the vehicle 103 contained in the ink quickly penetrates into the recording medium, whereas the ink containing an anionic component has a cationic polymer. Or by ion exchange with an organic acid ammonium salt or an organic acid amine salt.
In this way, the pigment 104 is fixed at a relatively shallow position inside the recording medium, so that the optical reflection density is improved and the feathering and color bleeding of the image formed product are reduced. Furthermore, since the pigment is fixed inside the recording medium, a large amount of pigment is not laminated on the surface of the recording medium when an image is formed.

―カチオン性ポリマー
本発明で用いるカチオン性ポリマーの特徴は、ジアリルアミン有機酸塩をカチオン性機能の構成単位とする点にある。
従来、カチオン性ポリマーの成分としてジアリルアミンが利用されているが、ハロゲン酸で中和してから水溶液中でラジカル反応させるのが一般的である。ジアリルアミンのラジカル重合は分子内環化反応を伴った環化重合反応であり、ハロゲン酸などの強酸で中和しないと反応性が低下し、上手く重合できない。
そのため多くの例では、ジアリルアミンの塩酸塩及びその誘導体を用いており、酢酸塩のような特殊な塩が必要な場合は、ジアリルアミン塩酸塩を用いて重合反応を行った後、水酸化ナトリウムなどで中和し、電気透析を利用して中和塩を脱塩処理した後、酢酸塩に変える方法を利用するため、製造にかかるコストが高くなっていた。
これに対し、本発明で用いるカチオン性ポリマーは、ジアリルアミンとこれよりも反応性の高いモノマーを共重合させて得ることができるので、従来高コストであったジアリルアミン有機酸塩含有ポリマーを安価に使用することが可能となった。
—Cationic Polymer A feature of the cationic polymer used in the present invention is that diallylamine organic acid salt is a structural unit of a cationic function.
Conventionally, diallylamine has been used as a component of the cationic polymer, but it is common to carry out a radical reaction in an aqueous solution after neutralization with a halogen acid. The radical polymerization of diallylamine is a cyclization polymerization reaction involving an intramolecular cyclization reaction, and unless it is neutralized with a strong acid such as a halogen acid, the reactivity is lowered and the polymerization cannot be performed successfully.
Therefore, in many examples, diallylamine hydrochloride and its derivatives are used. When a special salt such as acetate is required, after polymerization reaction using diallylamine hydrochloride, sodium hydroxide or the like is used. Since the neutralization salt is desalted using electrodialysis and then desalted, and then converted to an acetate salt, the production cost is high.
On the other hand, since the cationic polymer used in the present invention can be obtained by copolymerizing diallylamine and a monomer having a higher reactivity than this, the conventionally expensive diallylamine organic acid salt-containing polymer is used at low cost. It became possible to do.

上記ジアリルアミンよりも反応性の高いモノマーとしては、アクリル酸やメタクリル酸骨格を有するモノマー群が望ましく、特に水溶性、重合性、イオン性の面からアクリル酸アミド、メタクリル酸アミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、アクリル酸−2−ヒドロキシエチルアミドなどのアミド類が好ましい。
これらのアミド類はイオン的に中性であり、ポリマー化したときに分子内架橋や分子内錯塩を形成する懸念が少ない。また、アミド類は親水性のものが多いため、水溶性のジアリルアミン有機酸塩と共に水溶液中に存在でき、反応時に共重合しやすい。このようなモノマーの中でも、分子量が小さく少量の添加で効果を得やすく、ポリマー固形分当たりのカチオン濃度を高めやすい点で、アクリルアミドがより好ましい。
As the monomer having higher reactivity than the above diallylamine, a monomer group having an acrylic acid or methacrylic acid skeleton is desirable, and acrylic acid amide, methacrylic acid amide, N, N-dimethyl is particularly preferable in terms of water solubility, polymerizability, and ionicity. Amides such as acrylamide and acrylic acid-2-hydroxyethylamide are preferred.
These amides are ionically neutral, and there is little concern of forming intramolecular crosslinks or intramolecular complex salts when polymerized. In addition, since amides are often hydrophilic, they can be present in an aqueous solution together with a water-soluble diallylamine organic acid salt and easily copolymerize during the reaction. Among these monomers, acrylamide is more preferable because it has a small molecular weight and can easily obtain an effect when added in a small amount, and can easily increase the cation concentration per polymer solid content.

ポリマーの重合方法としてはイオン重合やラジカル重合が挙げられるが、染料に対する凝集性の面から環化重合したポリマーが好ましいため、環化重合が引き起こされるラジカル重合が好ましい。
このように環化重合する化合物として、ジアリルアミン系化合物が挙げられる。アリル化合物はラジカル重合の際にアリル位のプロトン脱離によるラジカルの失活が起き重合反応が停止しやすい。しかし、ジアリルアミン系化合物はアリル位のプロトン脱離より早く分子内環化反応を行い、プロトン脱離を起こさずにラジカルを維持できるため、重合反応を継続することが出来る。そのため重合反応性の乏しいアリル化合物の中では反応性が高い。しかし、アミン部の強い親水性とアリル基の疎水性による分極はpHに応じて変化し、強酸の水溶液中ではイオンの解離が起こるため分子内で分極が強く起こり、疎水部のアリル基同士の位置が近くになりやすく、ジアリルアミン類特有の分子内環化重合が進みやすい。有機酸の場合はイオン解離が少ないため分極しているモノマーが少なくなり、分子内環化重合が起こりにくくなる。その場合は、一般的なアリル基含有モノマーのようにアリル位の水素の脱離によるラジカル停止反応が起こりやすく、分子量が小さくなる。そこで分子鎖長を延ばす意味でも共重合モノマーを用いて反応を進めることが好ましい。
Examples of the polymer polymerization method include ionic polymerization and radical polymerization. From the viewpoint of aggregability with respect to a dye, a polymer obtained by cyclopolymerization is preferable, and thus radical polymerization that causes cyclopolymerization is preferable.
Examples of the compound that undergoes cyclopolymerization include diallylamine compounds. In the case of an allyl compound, radical deactivation due to proton elimination at the allylic position occurs during radical polymerization, and the polymerization reaction tends to stop. However, the diallylamine-based compound performs an intramolecular cyclization reaction faster than the proton elimination at the allylic position, and can maintain the radical without causing the proton elimination, so that the polymerization reaction can be continued. Therefore, the reactivity is high among allyl compounds having poor polymerization reactivity. However, the polarization due to the strong hydrophilicity of the amine moiety and the hydrophobicity of the allyl group changes depending on the pH, and ion dissociation occurs in the aqueous solution of strong acid, causing strong polarization in the molecule. The position tends to be close, and the intramolecular cyclopolymerization unique to diallylamines easily proceeds. In the case of an organic acid, since there is little ionic dissociation, the number of polarized monomers decreases and intramolecular cyclopolymerization hardly occurs. In that case, a radical termination reaction due to elimination of hydrogen at the allylic position is likely to occur like a general allyl group-containing monomer, and the molecular weight is reduced. Therefore, it is preferable to proceed the reaction using a copolymerization monomer also in the sense of extending the molecular chain length.

重合方法としては、ジアリルアミンを等モル量以上の有機酸で中和し、水溶液とした上で昇温し、ラジカル重合を行うことが好ましい。モノマー濃度や共重合モノマーの添加、開始剤の追加などの条件は、得たいポリマーの分子量やジアリルアミン比に応じて変更する。分子量の制御は連鎖移動剤の添加によっても可能であるが、そもそもジアリルアミンはアリル化合物のため高い重合性を有しておらず、単独では分子量が大きくなりにくい。更に分子量を小さくする場合は、メタリルスルホン酸ソーダなどのアリル化合物を共重合させるとよい。また、連鎖移動のための遷移金属添加によっても重合性を変化させることができ、分子量を制御できる。   As a polymerization method, it is preferable to neutralize diallylamine with an equimolar amount or more of organic acid to make an aqueous solution, and then raise the temperature to perform radical polymerization. Conditions such as monomer concentration, addition of copolymerization monomer, addition of initiator, etc. are changed according to the molecular weight of the polymer to be obtained and the diallylamine ratio. Although the molecular weight can be controlled by adding a chain transfer agent, diallylamine is an allyl compound in the first place and does not have high polymerizability, and the molecular weight is difficult to increase by itself. When the molecular weight is further reduced, an allyl compound such as sodium methallyl sulfonate is preferably copolymerized. Further, the polymerizability can be changed by addition of a transition metal for chain transfer, and the molecular weight can be controlled.

ジアリルアミン有機酸塩を構成する有機酸としては、乳酸、酢酸、グリコール酸、ギ酸、クエン酸、リンゴ酸などが挙げられる。中でも乳酸が好ましい。
ジアリルアミン有機酸塩は一般的に用いられているジアリルアミン塩酸塩とは異なり、分子内分極が弱くなってしまうため、塩酸塩に比べてラジカル重合反応性が低く残留モノマーが発生しやすい。そこで反応率を向上させるために共重合モノマーを添加する必要がある。しかし、その添加に際しては複数回に分割して添加することが好ましい。共重合モノマーはジアリルアミン有機酸塩より反応性が高いため、一度に添加すると共重合モノマーのホモポリマーが生成してしまう。そのためジアリルアミン有機酸塩との共重合に消費されず、ジアリルアミン有機酸塩が残留してしまう。したがって、共重合モノマーをジアリルアミン有機酸塩の反応に応じて複数回に分けて添加し、ジアリルアミン有機酸塩の反応を進めることが望ましい。
Examples of the organic acid constituting the diallylamine organic acid salt include lactic acid, acetic acid, glycolic acid, formic acid, citric acid, and malic acid. Of these, lactic acid is preferred.
Unlike diallylamine hydrochloride, which is generally used, diallylamine organic acid salt is weak in intramolecular polarization, and therefore has lower radical polymerization reactivity and tends to generate residual monomers than hydrochloride. Therefore, it is necessary to add a copolymerization monomer in order to improve the reaction rate. However, it is preferable to add it divided into a plurality of times. Since the copolymerization monomer is more reactive than the diallylamine organic acid salt, when added at once, a homopolymer of the copolymerization monomer is formed. Therefore, it is not consumed for copolymerization with diallylamine organic acid salt, and diallylamine organic acid salt remains. Therefore, it is desirable to add the copolymerization monomer in a plurality of times according to the reaction of the diallylamine organic acid salt to advance the reaction of the diallylamine organic acid salt.

ラジカル重合に用いる反応開始剤としては、過硫酸塩、過酸化物、アゾ塩などの一般的なラジカル発生剤を用いることが出来るが、過硫酸塩は反応後に硫酸イオンを発生させるため多量の添加は望ましくない。また、過酸化物は反応後にブタノールなどの臭気を伴う生成物がポリマー溶液に含まれるため、蒸留などの処理が必要となる場合がある。また、水溶性が低い化合物が多く、水系の反応系に一度に添加できる量が限られてしまう。
アゾ塩は反応過程で窒素の発生がある点以外は臭気面の影響は少なく、ジアリルアミン有機酸塩の反応には最適である。
上記反応開始剤の例としては、ペルオキソ二硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、2,2′−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロライド、2,2′−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]ハイドレイト、2,2′−アゾビス(1−イミノ−1−ピロリジノ−2−メチルプロパン)ジヒドロクロライド、2,2′−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジサルフェイトジハイドレイトなどが挙げられ、中でも高温反応に適した10時間半減温度が60℃以上のものが好ましい。
General radical generators such as persulfates, peroxides, and azo salts can be used as reaction initiators for radical polymerization, but persulfates are added in large quantities because they generate sulfate ions after the reaction. Is not desirable. In addition, since the peroxide contains a product having an odor such as butanol in the polymer solution after the reaction, a treatment such as distillation may be required. In addition, there are many compounds with low water solubility, and the amount that can be added to the aqueous reaction system at one time is limited.
The azo salt has little influence on the odor except that nitrogen is generated in the reaction process, and is optimal for the reaction of diallylamine organic acid salt.
Examples of the initiator include potassium peroxodisulfate, ammonium peroxodisulfate, 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis [N- (2-carboxyethyl)- 2-Methylpropionamidine] hydrate, 2,2′-azobis (1-imino-1-pyrrolidino-2-methylpropane) dihydrochloride, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) Propane] disulfate dihydrate and the like. Among them, those having a 10-hour half-temperature suitable for high temperature reaction of 60 ° C. or more are preferable.

ジアリルアミン有機酸塩はアクリル酸系化合物やスチレン系化合物に比べて反応性が小さいため、反応温度60℃以上、好ましくは80℃以上で重合を進めることが好ましい。60℃未満、特に40℃以下の低温で反応を進めると著しく反応率が劣ってしまい、十分に反応を進めることが出来ない。その理由は、ラジカル重合時のジアリルアミンの反応は、アリル化合物としての水素脱離による連鎖停止反応と、ジアリル化合物特有の環化反応の両方が共存しており、高温の方が分子運動が激しいことから環化反応が優位に進み、停止反応が起こりにくく、重合反応が進みやすいためであると推測される。   Since diallylamine organic acid salt is less reactive than acrylic acid compounds and styrene compounds, it is preferable to proceed the polymerization at a reaction temperature of 60 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher. When the reaction is carried out at a low temperature of less than 60 ° C., particularly 40 ° C. or less, the reaction rate is remarkably inferior, and the reaction cannot be carried out sufficiently. The reason for this is that the reaction of diallylamine during radical polymerization involves both a chain termination reaction due to elimination of hydrogen as an allyl compound and a cyclization reaction specific to diallyl compounds, and the higher the temperature, the more intense the molecular motion. Therefore, it is presumed that the cyclization reaction proceeds predominately, the termination reaction hardly occurs, and the polymerization reaction easily proceeds.

このような高温反応に適した反応開始剤としては、10時間半減期温度が60℃以上のものが好ましく、例えば、ペルオキソ二硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、2,2′−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]ハイドレイト、2,2′−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]が挙げられる。これらの反応開始剤にもハロゲン塩となるものもあるが、ハロゲンイオンを含むと腐食の原因になるため含まない方がよい。
反応開始剤の添加量は、モノマーのモル数に対して10モル%以下が好ましく、5モル%以下がより好ましい。
As a reaction initiator suitable for such a high temperature reaction, those having a 10-hour half-life temperature of 60 ° C. or more are preferable. For example, potassium peroxodisulfate, ammonium peroxodisulfate, 2,2′-azobis [N- (2 -Carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] hydrate, 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane]. Some of these reaction initiators may be halogen salts, but if they contain halogen ions, it is better not to contain them.
The addition amount of the reaction initiator is preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, relative to the number of moles of monomers.

ジアリルアミンの反応率は、重合で生成したカチオン性ポリマーを硫酸でpH3に調製し、コロイド滴定でPVSK(ポリビニル硫酸カリウム)との反応当量からポリマー化した量を算出し、そこから残留ジアリルアミン量を算出すれば求められる。
また、未反応の共重合モノマー量は、モノマー種によるが、ヘキサン抽出などで反応系から抽出したモノマー成分を一般的なガスクロマトグラフィーで測定し、定量評価を行えばよい。また得られたポリマーの分子量は、0.5N酢酸・0.5N酢酸ナトリウム水溶液を溶離液としたGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)で測定することができ、ポリエチレングリコール(PEG)を標準物質として分子量換算することが出来る。
For the reaction rate of diallylamine, the cationic polymer produced by polymerization is adjusted to pH 3 with sulfuric acid, the amount of polymerized is calculated from the reaction equivalent with PVSK (polyvinyl potassium sulfate) by colloid titration, and the amount of residual diallylamine is calculated therefrom If you do.
Further, the amount of the unreacted copolymer monomer depends on the monomer species, but the monomer component extracted from the reaction system by hexane extraction or the like may be measured by general gas chromatography and quantitative evaluation may be performed. The molecular weight of the obtained polymer can be measured by GPC (gel permeation chromatography) using 0.5N acetic acid / 0.5N sodium acetate aqueous solution as an eluent, and converted into molecular weight using polyethylene glycol (PEG) as a standard substance. I can do it.

ジアリルアミン有機酸塩の共重合体のPEG換算重量平均分子量は各共重合体によって大きく異なるが、重量分子量1000〜50万程度の範囲が好ましく、5000〜25万程度の範囲がより好ましい。共重合比率としては、モル比で、ジアリルアミン/共重合モノマー=1/9〜9/1が重合性の面で望ましく、3/7以上である方がカチオン濃度が高くなり少量で効果を発揮しやすいため好ましい、また前記範囲よりも共重合モノマーが多いと、共重合モノマーの反応性が強く出すぎるため低分子量のポリマーを作りにくくなってしまう。また、7/3以下である方が、共重合モノマーの影響でジアリルアミン有機酸塩の分子量を大きくすることができ、分子量制御の面で好ましい。   The weight average molecular weight in terms of PEG of the copolymer of diallylamine organic acid salt varies greatly depending on each copolymer, but the weight molecular weight is preferably in the range of about 1,000 to 500,000, and more preferably in the range of about 5,000 to 250,000. As the copolymerization ratio, the molar ratio of diallylamine / copolymerization monomer = 1/9 to 9/1 is desirable from the viewpoint of polymerizability, and the ratio of 3/7 or more increases the cation concentration and exhibits an effect in a small amount. It is preferable because it is easy, and when there are more copolymer monomers than the above range, the reactivity of the copolymer monomers is too strong, making it difficult to produce a low molecular weight polymer. Moreover, the molecular weight of 7/3 or less is preferable in terms of molecular weight control because the molecular weight of the diallylamine organic acid salt can be increased due to the influence of the copolymerization monomer.

カチオン性ポリマーの添加量は、前処理液全体の1〜40質量%が好ましく、更に好ましくは3〜30質量%である。添加量が40質量%よりも多いと画像品質向上効果が飽和する上に、液粘度が上昇する可能性があり、1質量%よりも少ないと画像品質を向上させる効果が小さくなる可能性がある。   The addition amount of the cationic polymer is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 3 to 30% by mass, based on the entire pretreatment liquid. If the added amount is more than 40% by mass, the effect of improving the image quality is saturated and the liquid viscosity may be increased. If the added amount is less than 1% by mass, the effect of improving the image quality may be reduced. .

―有機酸アンモニウム塩、有機酸アミン塩―
前処理液にはインク中のアニオン成分の凝集補助の目的で有機酸アンモニウム塩又は有機酸アミン塩を添加することが好ましい。有機酸アンモニウム塩としては、酢酸アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、乳酸アンモニウム、蓚酸アンモニウム、酒石酸アンモニウム、琥珀酸アンモニウム(琥珀酸二アンモニウム)、マロン酸ジアンモニウム、クエン酸水素二アンモニウム、クエン酸三アンモニウム及びL−グルタミン酸アンモニウムなどが挙げられるが、乳酸アンモニウムが特に好ましい。
また、有機酸アミン塩としては、乳酸ジエタノールアミン、乳酸トリエタノールアミン、乳酸−1−アミノ−2,3−プロパンジオール、乳酸−1−メチルアミノ−2,3−プロパンジオール、乳酸−2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、乳酸−2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、酢酸ジエタノールアミン、酢酸トリエタノールアミン、酢酸−1−アミノ−2,3−プロパンジオール、酢酸−1−メチルアミノ−2,3−プロパンジオール、酢酸−2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、酢酸−2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、プロピオン酸ジエタノールアミン、プロピオン酸トリエタノールアミン、プロピオン酸−1−アミノ−2,3−プロパンジオール、プロピオン酸−1−メチルアミノ−2,3−プロパンジオール、プロピオン酸−2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、プロピオン酸−2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオールなどが挙げられる。
有機酸アンモニウム塩又は有機酸アミン塩の添加量は、前処理液全体の1〜40質量%が好ましく、更に好ましくは3〜30質量%である。添加量が40質量%よりも多いと、画像品質向上効果も飽和するし液粘度が上昇する可能性があり、1質量%よりも少ないと画像品質を向上させる効果が小さくなる可能性がある。
-Organic acid ammonium salt, organic acid amine salt-
It is preferable to add an organic acid ammonium salt or an organic acid amine salt to the pretreatment liquid for the purpose of assisting aggregation of the anion component in the ink. Organic acid ammonium salts include ammonium acetate, ammonium propionate, ammonium lactate, ammonium oxalate, ammonium tartrate, ammonium oxalate (diammonium oxalate), diammonium malonate, diammonium hydrogen citrate, triammonium citrate and L -Ammonium glutamate etc. are mentioned, Ammonium lactate is particularly preferable.
Examples of organic acid amine salts include lactate diethanolamine, lactate triethanolamine, lactate-1-amino-2,3-propanediol, lactate-1-methylamino-2,3-propanediol, lactate-2-amino- 2-methyl-1,3-propanediol, lactate-2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, acetic acid diethanolamine, acetic acid triethanolamine, acetic acid-1-amino-2,3-propanediol, acetic acid -1-methylamino-2,3-propanediol, acetate-2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, acetate-2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, diethanolamine propionate , Triethanolamine propionate, 1-amino-2,3-propanediol propionate, propionate Acid-1-methylamino-2,3-propanediol, propionate-2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, propionate-2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol Etc.
The addition amount of the organic acid ammonium salt or the organic acid amine salt is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 3 to 30% by mass, based on the entire pretreatment liquid. If the addition amount is more than 40% by mass, the image quality improvement effect may be saturated and the liquid viscosity may be increased. If the addition amount is less than 1% by mass, the image quality improvement effect may be reduced.

―水溶性有機溶剤(湿潤剤)―
前処理液に用いられる水溶性有機溶剤(湿潤剤)としては、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレンが挙げられる。
水溶性有機溶剤(湿潤剤)は、前処理液が開放状態で放置されたときでも、水溶性有機溶剤(湿潤剤)が多量の水分を保持することにより、前処理液の流動性を維持する機能を有する。また水溶性有機溶剤として平衡水分量の高い水溶性有機溶剤(湿潤剤)を用いると、前処理液の水分が蒸発して平衡状態に達した場合でも、極端な粘度上昇を抑えることができる。
―Water-soluble organic solvent (wetting agent) ―
Water-soluble organic solvents (wetting agents) used in the pretreatment liquid include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers, nitrogen-containing heterocyclic compounds, amides, amines, and sulfur-containing compounds. Examples include compounds, propylene carbonate, and ethylene carbonate.
The water-soluble organic solvent (wetting agent) maintains the fluidity of the pretreatment liquid because the water-soluble organic solvent (wetting agent) retains a large amount of water even when the pretreatment liquid is left open. It has a function. In addition, when a water-soluble organic solvent (wetting agent) having a high equilibrium water content is used as the water-soluble organic solvent, even when the water in the pretreatment liquid evaporates and reaches an equilibrium state, an extreme increase in viscosity can be suppressed.

前記平衡水分量の高い水溶性有機溶剤(湿潤剤)とは、温度23℃、湿度80%環境中の平衡水分量が30質量%以上、好ましくは40質量%以上である水溶性有機溶剤(湿潤剤)を言う。なお、平衡水分量とは、水溶性有機溶剤と水との混合物を一定温度、湿度の空気中に開放して、溶液中の水の蒸発と空気中の水のインクへの吸収が平衡状態になったときの水分量を言う。具体的には、平衡水分量は、塩化カリウム飽和水溶液を用いデシケーター内の温湿度を温度23±1℃、湿度80±3%に保ち、このデシケーター内に各水溶性有機溶剤を1gずつ秤量したシャーレを質量変化がなくなるまでの期間保管し、次の式により求めることができる。

Figure 0005811827
The water-soluble organic solvent (wetting agent) having a high equilibrium moisture content is a water-soluble organic solvent (wetting) having an equilibrium moisture content of 30% by mass or more, preferably 40% by mass or more in an environment at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 80% Agent). Equilibrium water content means that a mixture of water-soluble organic solvent and water is opened to air at a constant temperature and humidity, and the evaporation of water in the solution and the absorption of water in the ink into the ink are in an equilibrium state. Says the amount of water when it becomes. Specifically, the equilibrium water content is determined by using a saturated aqueous solution of potassium chloride, keeping the temperature and humidity in the desiccator at 23 ± 1 ° C. and 80 ± 3%, and weighing 1 g of each water-soluble organic solvent in the desiccator. The petri dish can be stored for a period until the mass change disappears, and can be obtained by the following formula.
Figure 0005811827

好適な水溶性有機溶剤(湿潤剤)としては、温度23℃、湿度80%環境中の平衡水分量が30質量%以上の多価アルコール類が挙げられる。その具体例としては、1,2,3−ブタントリオール(bp175℃/33hPa、38質量%)、1,2,4−ブタントリオール(bp190〜191℃/24hPa、41質量%)、グリセリン(bp290℃、49質量%)、ジグリセリン(bp270℃/20hPa、38質量%)、トリエチレングリコール(bp285℃、39質量%)、テトラエチレングリコール(bp324〜330℃、37質量%)、ジエチレングリコール(bp245℃、43質量%)、1,3−ブタンジオール(bp203〜204℃、35質量%)等が挙げられる。この中でもグリセリン、1,3−ブタンジオールは水分を含んだ場合に低粘度化することや顔料分散体が凝集せず安定に保てるなどの理由により特に好適に用いられる。上記水溶性有機溶剤(湿潤剤)を水溶性有機溶剤(湿潤剤)全体の50質量%以上用いた場合、吐出安定性確保やインク吐出装置の維持装置での廃インク固着防止に優れるため好ましい。   Suitable water-soluble organic solvents (wetting agents) include polyhydric alcohols having an equilibrium water content of 30% by mass or more in an environment at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 80%. Specific examples thereof include 1,2,3-butanetriol (bp 175 ° C./33 hPa, 38 mass%), 1,2,4-butane triol (bp 190 to 191 ° C./24 hPa, 41 mass%), glycerin (bp 290 ° C. 49 mass%), diglycerin (bp 270 ° C./20 hPa, 38 mass%), triethylene glycol (bp 285 ° C., 39 mass%), tetraethylene glycol (bp 324 to 330 ° C., 37 mass%), diethylene glycol (bp 245 ° C., 43 mass%), 1,3-butanediol (bp 203 to 204 ° C., 35 mass%) and the like. Of these, glycerin and 1,3-butanediol are particularly preferably used for reasons such as lowering the viscosity when water is contained, and keeping the pigment dispersion stable without aggregation. When the water-soluble organic solvent (wetting agent) is used in an amount of 50% by mass or more based on the total amount of the water-soluble organic solvent (wetting agent), it is preferable because it is excellent in securing ejection stability and preventing waste ink sticking in an ink ejection apparatus maintenance device.

上記水溶性有機溶剤(湿潤剤)以外に、必要に応じて23℃、80%での平衡水分量が30質量%未満の水溶性有機溶剤(湿潤剤)を併用してもよい。このような水溶性有機溶剤(湿潤剤)としては、次のようなものが挙げられる。
多価アルコール類の例としては、ジプロピレングリコール(bp232℃)、1,5−ペンタンジオール(bp242℃)、3−メチル−1,3−ブタンジオール(bp203℃)、プロピレングリコール(bp187℃)、2−メチル−2,4−ペンタンジオール(bp197℃)、エチレングリコール(bp196〜198℃)、トリプロピレングリコール(bp267℃)、ヘキシレングリコール(bp197℃)、ポリエチレングリコール(粘調液体〜固体)、ポリプロピレングリコール(bp187℃)、1,6−ヘキサンジオール(bp253〜260℃)、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール(bp243℃)、1,2,6−ヘキサントリオール(bp178℃)、トリメチロールエタン(固体、mp199〜201℃)、トリメチロールプロパン(固体、mp61℃)などが挙げられる。
In addition to the water-soluble organic solvent (wetting agent), a water-soluble organic solvent (wetting agent) having an equilibrium water content of less than 30% by mass at 23 ° C. and 80% may be used as necessary. Examples of such water-soluble organic solvents (wetting agents) include the following.
Examples of polyhydric alcohols include dipropylene glycol (bp 232 ° C.), 1,5-pentanediol (bp 242 ° C.), 3-methyl-1,3-butane diol (bp 203 ° C.), propylene glycol (bp 187 ° C.), 2-methyl-2,4-pentanediol (bp 197 ° C.), ethylene glycol (bp 196 to 198 ° C.), tripropylene glycol (bp 267 ° C.), hexylene glycol (bp 197 ° C.), polyethylene glycol (viscous liquid to solid), Polypropylene glycol (bp 187 ° C), 1,6-hexanediol (bp253-260 ° C), 2-ethyl-1,3-hexanediol (bp243 ° C), 1,2,6-hexanetriol (bp178 ° C), trimethylol Ethane (solid, mp 199-201 ° C) Trimethylolpropane (solid, MP61 ° C.), and the like.

多価アルコールアルキルエーテル類の例としては、エチレングリコールモノエチルエーテル(bp135℃)、エチレングリコールモノブチルエーテル(bp171℃)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(bp194℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(bp197℃)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(bp231℃)、エチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル(bp229℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(bp132℃)などが挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル類の例としては、エチレングリコールモノフェニルエーテル(bp237℃)、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。
Examples of polyhydric alcohol alkyl ethers include ethylene glycol monoethyl ether (bp 135 ° C.), ethylene glycol monobutyl ether (bp 171 ° C.), diethylene glycol monomethyl ether (bp 194 ° C.), diethylene glycol monoethyl ether (bp 197 ° C.), diethylene glycol monobutyl ether (Bp 231 ° C.), ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether (bp 229 ° C.), propylene glycol monoethyl ether (bp 132 ° C.) and the like.
Examples of polyhydric alcohol aryl ethers include ethylene glycol monophenyl ether (bp 237 ° C.) and ethylene glycol monobenzyl ether.

含窒素複素環化合物の例としては、2−ピロリドン(bp250℃、mp25.5℃、47−48質量%)、N−メチル−2−ピロリドン(bp202℃)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(bp226℃)、ε−カプロラクタム(bp270℃)、γ−ブチロラクトン(bp204〜205℃)などが挙げられる。
アミド類の例としては、ホルムアミド(bp210℃)、N−メチルホルムアミド(bp199〜201℃)、N,N−ジメチルホルムアミド(bp153℃)、N,N−ジエチルホルムアミド(bp176〜177℃)などが挙げられる。
アミン類の例としては、モノエタノールアミン(bp170℃)、ジエタノールアミン(bp268℃)、トリエタノールアミン(bp360℃)、N,N−ジメチルモノエタノールアミン(bp139℃)、N−メチルジエタノールアミン(bp243℃)、N−メチルエタノールアミン(bp159℃)、N−フェニルエタノールアミン(bp282〜287℃)、3−アミノプロピルジエチルアミン(bp169℃)などが挙げられる。
含硫黄化合物類の例としては、ジメチルスルホキシド(bp139℃)、スルホラン(bp285℃)、チオジグリコール(bp282℃)などが挙げられる。
Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include 2-pyrrolidone (bp 250 ° C., mp 25.5 ° C., 47-48 mass%), N-methyl-2-pyrrolidone (bp 202 ° C.), 1,3-dimethyl-2-imidazo Examples include lysinone (bp 226 ° C.), ε-caprolactam (bp 270 ° C.), γ-butyrolactone (bp 204 to 205 ° C.), and the like.
Examples of amides include formamide (bp 210 ° C.), N-methylformamide (bp 199 to 201 ° C.), N, N-dimethylformamide (bp 153 ° C.), N, N-diethylformamide (bp 176 to 177 ° C.) and the like. It is done.
Examples of amines include monoethanolamine (bp 170 ° C), diethanolamine (bp268 ° C), triethanolamine (bp360 ° C), N, N-dimethylmonoethanolamine (bp139 ° C), N-methyldiethanolamine (bp243 ° C). N-methylethanolamine (bp 159 ° C), N-phenylethanolamine (bp 282 to 287 ° C), 3-aminopropyldiethylamine (bp 169 ° C) and the like.
Examples of sulfur-containing compounds include dimethyl sulfoxide (bp 139 ° C.), sulfolane (bp 285 ° C.), thiodiglycol (bp 282 ° C.), and the like.

その他の湿潤剤としては、糖類などが好ましい。
該糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類(三糖類、四糖類を含む)、多糖類、などが挙げられる。具体的には、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、などが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖{例えば、糖アルコール〔一般式:HOCH(CHOH)nCHOH(ただし、nは2〜5の整数を表す)で表わされる。〕}、酸化糖(例えば、アルドン酸、ウロン酸など)、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。これらの中でも、糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
Other humectants are preferably sugars.
Examples of the saccharide include monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides), polysaccharides, and the like. Specific examples include glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, maltose, cellobiose, lactose, sucrose, trehalose, maltotriose, and the like. Here, the polysaccharide means a saccharide in a broad sense, and is used to include a substance that exists widely in nature such as α-cyclodextrin and cellulose. The derivatives of these saccharides are represented by the reducing sugars of the saccharides described above {for example, sugar alcohol [general formula: HOCH 2 (CHOH) nCH 2 OH (where n represents an integer of 2 to 5)). ], Oxidized sugars (for example, aldonic acid, uronic acid, etc.), amino acids, thioic acids and the like. Among these, sugar alcohols are preferable, and specific examples include maltitol and sorbit.

前処理液中の水溶性有機溶剤剤(湿潤剤)の含有量は特に限定されないが、通常、10〜80質量%、好ましくは15〜60質量%である。80質量%より多いと、水溶性有機溶剤(湿潤剤)の種類によっては前処理後の記録用メディア上で乾燥不良となる可能性があり、10質量%より少ないと、前処理液塗布工程等で水分蒸発が生じ、前処理液の組成が大きく変わってしまう可能性がある。   The content of the water-soluble organic solvent agent (wetting agent) in the pretreatment liquid is not particularly limited, but is usually 10 to 80% by mass, preferably 15 to 60% by mass. When the amount is more than 80% by mass, depending on the type of the water-soluble organic solvent (wetting agent), there is a possibility that the recording medium after the pretreatment may be dried. Moisture evaporation may occur and the composition of the pretreatment liquid may change significantly.

−抑泡剤−
抑泡剤は前処理液の発泡を抑えるために用いる。ここで発泡とは液体が薄い膜になって空気を包むことをいう。この泡の生成には前処理液の表面張力や粘度等の特性が関与する。即ち、水のように表面張力が高い液体は、液体の表面積をできるだけ小さくしようとする力が働くために発泡し難い。これに対し、高粘度かつ高浸透性の前処理液は、表面張力が低いために発泡し易く、溶液の粘性により生成した泡が維持されやすく消泡し難い。
通常、抑泡剤は、泡膜の表面張力を局部的に低下させて泡を破壊するか、発泡液に不溶な抑泡剤を発泡液表面に点在させることにより泡を破壊する。前処理液に表面張力を低下させる働きの極めて強いフッ素系界面活性剤を用いた場合には、前者の機構による抑泡剤を用いても泡膜の表面張力を局部的に低下させることができないため、通常は用いない。そのため、後者の発泡液に不溶な抑泡剤を用いるが、この場合、抑泡剤により前処理液の安定性が低下する。
-Foam suppressant-
The antifoaming agent is used to suppress foaming of the pretreatment liquid. Here, foaming means that the liquid becomes a thin film and encloses air. The generation of the bubbles involves characteristics such as the surface tension and viscosity of the pretreatment liquid. That is, a liquid having a high surface tension such as water is difficult to foam because a force for reducing the surface area of the liquid as much as possible works. On the other hand, a high-viscosity and high-permeability pretreatment liquid is easy to foam because of its low surface tension, and it is easy to maintain foam generated by the viscosity of the solution and to prevent defoaming.
Usually, the foam suppressor destroys the foam by locally lowering the surface tension of the foam film to destroy the foam, or by interspersing the foam suppressor with a foam suppressor insoluble in the foam liquid. When a fluorosurfactant with a very strong action to reduce the surface tension is used in the pretreatment liquid, the surface tension of the foam film cannot be reduced locally even if the foam suppressor by the former mechanism is used. Therefore, it is not usually used. For this reason, an antifoaming agent that is insoluble in the latter foaming liquid is used.

これに対し、下記一般式で表される抑泡剤は、表面張力を低下させる働きがフッ素系界面活性剤ほど強くないものの、該フッ素系界面活性剤に対する相溶性が高い。このため、抑泡剤が効率的に泡膜に取り込まれ、フッ素系界面活性剤と抑泡剤との表面張力の違いにより泡膜の表面が局部的に不均衡な状態となり、泡が破壊すると考えられる。
HORC−(CH)n−CROH
上記式中、R及びRは、独立に炭素原子3〜6個を有するアルキル基、R及びRは、独立に炭素原子1〜2個を有するアルキル基であり、nは1〜6の整数である。
前記一般式で表される好ましい抑泡剤としては、2,4,7,9−テトラメチルデカン−4,7−ジオール、2,5,8,11−テトラメチルドデカン−5,8−ジオールが挙げられ、抑泡効果及び前処理液への相溶性が高いことから、2,5,8,11−テトラメチルドデカン−5,8−ジオールが特に好ましい。
前処理液中の抑泡剤の含有量は、0.01〜10質量%が好ましく、0.02〜5質量%がより好ましい。含有量が0.01質量%未満では抑泡効果が得られないことがあり、10質量%を超えると、抑泡効果が頭打ちになる上に、前処理液に溶解せず不均一になり液物性に悪影響が出ることがある。
On the other hand, the antifoaming agent represented by the following general formula is not as strong as the fluorosurfactant in reducing the surface tension, but is highly compatible with the fluorosurfactant. For this reason, when the foam is efficiently incorporated into the foam film, the surface of the foam film is locally unbalanced due to the difference in surface tension between the fluorosurfactant and the foam suppressor, and the foam is destroyed. Conceivable.
HOR 1 R 3 C- (CH 2 ) n-CR 2 R 4 OH
In the above formula, R 1 and R 2 are independently alkyl groups having 3 to 6 carbon atoms, R 3 and R 4 are independently alkyl groups having 1 to 2 carbon atoms, and n is 1 to 1 It is an integer of 6.
Preferred foam suppressors represented by the general formula are 2,4,7,9-tetramethyldecane-4,7-diol and 2,5,8,11-tetramethyldodecane-5,8-diol. 2,5,8,11-tetramethyldodecane-5,8-diol is particularly preferable because of its high foam-suppressing effect and high compatibility with the pretreatment liquid.
The content of the foam suppressor in the pretreatment liquid is preferably 0.01 to 10% by mass, and more preferably 0.02 to 5% by mass. If the content is less than 0.01% by mass, the antifoaming effect may not be obtained. If the content exceeds 10% by mass, the antifoaming effect reaches its peak, and the solution does not dissolve in the pretreatment liquid and becomes nonuniform Physical properties may be adversely affected.

―界面活性剤―
前処理液は、記録用メディア表面の濡れ性を改質し、画像形成物の画像濃度、彩度及び白ポチを改良するため、また、インク中のビヒクルを素早く浸透させスミア定着性を改良するために、界面活性剤を用いることができる。この場合、界面活性剤により前処理液の静的表面張力を30mN/m以下に調整することが好ましい。
界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ベタイン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤が好適に用いられ、特に下記のようなフッ素系界面活性剤から選択されるものが好適である。これらの界面活性剤は、1種を単独で用いても、2種以上を混合して用いても良い。
―Surfactant―
The pretreatment liquid improves the wettability of the surface of the recording medium, improves the image density, saturation and white spot of the image formed product, and improves the smear fixability by quickly penetrating the vehicle in the ink. Therefore, a surfactant can be used. In this case, it is preferable to adjust the static surface tension of the pretreatment liquid to 30 mN / m or less with a surfactant.
As the surfactant, nonionic surfactants, anionic surfactants, betaine surfactants, silicone surfactants, fluorine surfactants are preferably used, and in particular, the following fluorine surfactants Those selected from the agents are preferred. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.

「フッ素系界面活性剤」
フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が2〜16のものが好ましく、4〜16のものがより好ましい。フッ素置換した炭素数が2未満では、フッ素の効果が得られないことがあり、16を超えると保存性などの問題が生じることがある。
フッ素系界面活性剤の例としては、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物、などが挙げられる。
特に好ましいのは、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレンの両末端アルキルエーテルで片側又は両側がパーフルオロアルキル基のものである。
"Fluorosurfactant"
As the fluorine-based surfactant, those having 2 to 16 carbon atoms substituted with fluorine are preferable, and those having 4 to 16 carbon atoms are more preferable. If the number of carbon atoms substituted with fluorine is less than 2, the effect of fluorine may not be obtained, and if it exceeds 16, problems such as storage stability may occur.
Examples of fluorosurfactants include perfluoroalkyl sulfonic acid compounds, perfluoroalkyl carboxylic acid compounds, perfluoroalkyl phosphate ester compounds, perfluoroalkyl ethylene oxide adducts, and perfluoroalkyl ether groups in the side chain. And polyoxyalkylene ether polymer compounds.
Particularly preferred are perfluoroalkylethylene oxide adducts and polyoxyethylene both-end alkyl ethers having one or both perfluoroalkyl groups.

上記フッ素系界面活性剤は、インクへの溶解性の点から、グリフィンのHLB値で10〜16のものが好ましい。その具体例としては、サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145(いずれも旭硝子社製);フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431、FC−4430(いずれも住友スリーエム社製);メガファックF−470、F−1405、F−474(いずれも大日本インク化学工業社製);ゾニールFS−300、FSN、FSN−100、FSO(いずれもデュポン社製);エフトップEF−351、EF−352、EF−801、EF−802(いずれもジェムコ社製)などが挙げられる。これらの中でも、信頼性と発色向上に関して良好なゾニールFS−300、FSN、FSN−100、FSO−100(いずれもデュポン社製)が特に好適である。これら市販品は、数種類の分子量を持つ化合物の混合物であるが、本発明の効果においては問題ない。   From the viewpoint of solubility in ink, the fluorosurfactant preferably has a Griffin HLB value of 10 to 16. Specific examples thereof include Surflon S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141, and S-145 (all manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.); Fullrad FC-93 , FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431, FC-4430 (all manufactured by Sumitomo 3M); Megafac F-470, F-1405 F-474 (all manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.); Zonyl FS-300, FSN, FSN-100, FSO (all manufactured by DuPont); F-top EF-351, EF-352, EF-801, EF-802 (both manufactured by Gemco) can be used. Among these, Zonyl FS-300, FSN, FSN-100, and FSO-100 (all manufactured by DuPont), which are favorable in terms of reliability and color development, are particularly suitable. These commercial products are a mixture of compounds having several kinds of molecular weights, but there is no problem in the effect of the present invention.

前処理液中のフッ素系界面活性剤の含有量は、0.01〜10質量%が好ましく、0.03〜5質量%がより好ましい。含有量が0.01質量%未満では、目視で実感できるレベルの発色性向上効果が得られないし、インク中のビヒクルを素早く浸透させスミア定着性を改良する効果が見られないことがある。また、10質量%を超えると、前記効果が頭打ちになる上に、前処理液に溶解せず不均一になり液物性に悪影響が出ることがある。   0.01-10 mass% is preferable and, as for content of the fluorochemical surfactant in a pre-processing liquid, 0.03-5 mass% is more preferable. If the content is less than 0.01% by mass, an effect of improving the color developability at a level that can be felt visually cannot be obtained, and the effect of improving the smear fixing property by rapidly penetrating the vehicle in the ink may not be observed. On the other hand, if it exceeds 10% by mass, the above-mentioned effect will reach its peak, and it may not be dissolved in the pretreatment liquid, resulting in non-uniformity and adversely affecting liquid properties.

―その他の成分―
前処理液には、その他の成分として、必要に応じて、浸透剤や後述するインクに用いられる防腐剤、防錆剤等を添加しても良い。
浸透剤としては、炭素数8〜11の非湿潤剤性ポリオール化合物又はグリコールエーテル化合物の少なくとも1種を含有することが好ましい。これらは、25℃の水中において0.2〜5.0質量%の溶解度を有するものが好ましく、中でも、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール[溶解度:4.2%(25℃)]、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール[溶解度:2.0%(25℃)]が特に好ましい。
その他の非湿潤剤性ポリオール化合物としては、例えば、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチル−1,2−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、5−ヘキセン−1,2−ジオールなどが挙げられる。
―Other ingredients―
If necessary, the pretreatment liquid may contain a penetrant, a preservative used in inks described later, a rust preventive, and the like as necessary.
The penetrant preferably contains at least one of a non-wetting agent polyol compound or glycol ether compound having 8 to 11 carbon atoms. These preferably have a solubility of 0.2 to 5.0% by mass in water at 25 ° C., among which 2-ethyl-1,3-hexanediol [solubility: 4.2% (25 ° C.)], 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol [solubility: 2.0% (25 ° C.)] is particularly preferred.
Examples of other non-wetting agent polyol compounds include 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 3,3-dimethyl-1,2-butanediol, and 2,2-diethyl-1,3. -Propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2,4-dimethyl-2,4-pentanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 5-hexene-1 , 2-diol and the like.

上記の他にも、インク中に溶解し所望の物性に調整できる浸透剤を、目的に応じて適宜使用することができる。その例としては、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、エタノール等の低級アルコール類、などが挙げられる。
前処理液中の浸透剤の含有量は、0.1〜5.0質量%が好ましい。含有量が0.1質量%未満では、インクを浸透させる効果が現れないことがあり、5.0質量%を超えると、溶媒への溶解性が低い為に溶媒から分離して浸透性を向上させる効果が飽和してしまうことがある。
In addition to the above, penetrants that can be dissolved in the ink and adjusted to the desired physical properties can be appropriately used depending on the purpose. Examples thereof include alkyls and aryls of polyhydric alcohols such as diethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and tetraethylene glycol chlorophenyl ether. And ethers, lower alcohols such as ethanol, and the like.
The content of the penetrant in the pretreatment liquid is preferably 0.1 to 5.0% by mass. When the content is less than 0.1% by mass, the effect of penetrating the ink may not appear. When the content exceeds 5.0% by mass, the solubility in the solvent is low, so the permeability is improved by separating from the solvent. May cause the effect to be saturated.

<インクジェット用インク>
本発明の前処理液と組み合わせて画像形成に用いられるインクジェット用インクは特に限定されないが、通常、水分散性着色剤、水溶性有機溶剤、界面活性剤、浸透剤及び水を含有する。更に必要に応じてその他の成分を含有してもよい
―水分散性着色剤―
水分散性着色剤としては、耐候性の面から主に顔料が用いられるが、色調調整のため、耐候性を劣化させない範囲内で染料を併用しても構わない。
顔料としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用、或いはカラー用の無機顔料や有機顔料などが挙げられる。これらは、1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
<Inkjet ink>
The inkjet ink used for image formation in combination with the pretreatment liquid of the present invention is not particularly limited, but usually contains a water-dispersible colorant, a water-soluble organic solvent, a surfactant, a penetrating agent, and water. In addition, other components may be added as necessary-water-dispersible colorant-
As the water-dispersible colorant, a pigment is mainly used from the viewpoint of weather resistance. However, a dye may be used in combination within the range in which the weather resistance is not deteriorated for color tone adjustment.
There is no restriction | limiting in particular as a pigment, According to the objective, it can select suitably, For example, the inorganic pigment, organic pigment, etc. for black or color are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

無機顔料としては、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
有機顔料としては、アゾ顔料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。
これらの顔料のうち、特に、水と親和性の良いものが好ましく用いられる。
Inorganic pigments include titanium oxide, iron oxide, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, barium yellow, cadmium red, and chrome yellow, as well as carbon produced by known methods such as the contact method, furnace method, and thermal method. Black can be used.
Organic pigments include azo pigments (including azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments), polycyclic pigments (for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, Indigo pigments, thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinofullerone pigments, etc.), dye chelates (eg, basic dye type chelates, acidic dye type chelates), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black, and the like can be used.
Of these pigments, those having good affinity with water are particularly preferably used.

上記のうち、より好ましい顔料の具体例としては、黒色用として、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)類、銅、鉄(C.I.ピグメントブラック11)等の金属類、酸化チタン等の金属酸化物類、アニリンブラック(C.I.ピグメントブラック1)等の有機顔料が挙げられる。   Among the above, specific examples of more preferable pigments include, for black, carbon blacks such as furnace black, lamp black, acetylene black, channel black (CI pigment black 7), copper, iron (CI) And pigments such as pigment black 11), metal oxides such as titanium oxide, and organic pigments such as aniline black (CI pigment black 1).

また、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、408、109、110、117、120、128、138、150、151、153、183、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2〔パーマネントレッド2B(Ca)〕、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209、219、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブルー)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36等が挙げられる。   For color, C.I. I. Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (yellow iron oxide), 53, 55, 74, 81, 83, 95, 97, 98, 100, 101, 104 , 408, 109, 110, 117, 120, 128, 138, 150, 151, 153, 183, C.I. I. Pigment orange 5, 13, 16, 17, 36, 43, 51, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48: 2, 48: 2 [Permanent Red 2B (Ca)], 48: 3, 48: 4, 49: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1 (Brilliant Carmine 6B), 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81, 83, 88, 101 (Bengara), 104, 105, 106, 108 ( Cadmium red), 112, 114, 122 (quinacridone magenta), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209, 219, C.I. I. Pigment violet 1 (rhodamine lake), 3, 5: 1, 16, 19, 23, 38, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3 (phthalocyanine blue), 16, 17: 1, 56, 60, 63, C.I. I. Pigment green 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18, 36, and the like.

着色剤が顔料である場合の特に好ましい形態としては、以下の第1〜第3の形態が挙げられる。また、第2形態又は第3形態の場合は、後述する水分散性樹脂を含むことが好ましい。
(1)第1形態では、水分散性着色剤は、ポリマー微粒子に水不溶乃至水難溶性の色材を含有させたポリマーエマルジョン(色材を含有させたポリマー微粒子の水分散物)を含有する。
(2)第2形態では、水分散性着色剤は、表面に少なくとも1種の親水基を有し、分散剤の不存在下で水分散性を示す顔料(以下、「自己分散性顔料」ということもある)を含有する。
(3)第3形態では、水分散性着色剤は、顔料をアニオン系分散剤又はノニオン系分散剤で分散させたものを含有する。
The following first to third modes are particularly preferable when the colorant is a pigment. Moreover, in the case of the 2nd form or the 3rd form, it is preferable that the water dispersible resin mentioned later is included.
(1) In the first embodiment, the water-dispersible colorant contains a polymer emulsion (an aqueous dispersion of polymer particles containing a colorant) in which polymer particles contain a colorant that is insoluble or hardly soluble in water.
(2) In the second embodiment, the water-dispersible colorant has at least one hydrophilic group on the surface and exhibits water dispersibility in the absence of the dispersant (hereinafter referred to as “self-dispersible pigment”). In some cases).
(3) In the third embodiment, the water-dispersible colorant contains a pigment dispersed with an anionic dispersant or a nonionic dispersant.

前記第1形態の水分散性着色剤としては、上記顔料に加え、ポリマー微粒子に顔料を含有させたポリマーエマルジョンを使用することが好ましい。ポリマー微粒子に顔料を含有させたポリマーエマルジョンとは、ポリマー微粒子中に顔料を封入したもの、又はポリマー微粒子の表面に顔料を吸着させたものである。この場合、全ての顔料が封入又は吸着している必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲で顔料がエマルジョン中に分散していてもよい。ポリマーエマルジョンを形成するポリマー(ポリマー微粒子におけるポリマー)としてはビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー等が挙げられるが、特に好ましいのはビニル系ポリマー及びポリエステル系ポリマーであり、特開2000−53897号公報、特開2001−139849号公報に開示されているポリマーを使用することができる。   As the water-dispersible colorant of the first form, it is preferable to use a polymer emulsion in which a pigment is contained in polymer fine particles in addition to the pigment. The polymer emulsion in which the pigment is contained in the polymer fine particles is one in which the pigment is encapsulated in the polymer fine particles, or the pigment is adsorbed on the surface of the polymer fine particles. In this case, it is not necessary for all the pigments to be encapsulated or adsorbed, and the pigments may be dispersed in the emulsion as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the polymer that forms the polymer emulsion (polymer in the polymer fine particles) include vinyl polymers, polyester polymers, polyurethane polymers, and the like. Particularly preferred are vinyl polymers and polyester polymers, and JP-A 2000-53897. And the polymers disclosed in JP 2001-139849 A can be used.

前記第2形態の自己分散性顔料は、顔料の表面に少なくとも1種の親水基が直接又は他の原子団を介して結合するように表面改質されたものである。該表面改質は、顔料の表面に、ある特定の官能基(スルホン酸基やカルボキシル基等の官能基)を化学的に結合させるか、あるいは、次亜ハロゲン酸又はその塩の少なくとも一方を用いて湿式酸化処理するなどの方法が用いられる。これらの中でも、顔料の表面にカルボキシル基が結合され、水中に分散している形態が特に好ましい。このように顔料が表面改質され、カルボキシル基が結合しているため、分散安定性が向上し、高品位な印字品質が得られると共に、印字後の記録用メディアの耐水性がより向上する。
また、この第2形態の自己分散性顔料を含有するインクは乾燥後の再分散性に優れるため、長期間印字を休止し、インクジェットヘッドノズル付近のインク中の水分が蒸発した場合も目詰まりを起こさず、簡単なクリーニング動作で容易に良好な印字が行なえる。
前記自己分散性顔料の体積平均粒径(D50)は、インク中で0.01〜0.16μmが好ましい。
The self-dispersing pigment of the second form is a surface modified so that at least one hydrophilic group is bonded to the surface of the pigment directly or via another atomic group. In the surface modification, a specific functional group (functional group such as a sulfonic acid group or a carboxyl group) is chemically bonded to the surface of the pigment, or at least one of hypohalous acid or a salt thereof is used. A method such as wet oxidation is used. Among these, a form in which a carboxyl group is bonded to the surface of the pigment and dispersed in water is particularly preferable. Since the pigment is thus surface-modified and the carboxyl group is bonded, the dispersion stability is improved, high-quality print quality is obtained, and the water resistance of the recording medium after printing is further improved.
In addition, since the ink containing the self-dispersing pigment of the second form is excellent in redispersibility after drying, clogging also occurs when printing in the ink near the inkjet head nozzles is evaporated for a long period of time and printing is suspended. Good printing can be easily performed with a simple cleaning operation without causing it.
The volume average particle diameter (D50) of the self-dispersing pigment is preferably 0.01 to 0.16 μm in the ink.

例えば、自己分散型カーボンブラックとしてはイオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものが好適である。
アニオン性親水基の例としては、−COOM、−SOM、−POHM、−PO、−SONH、−SONHCOR(ただし、Mは、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わす。Rは、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表わす)等が挙げられる。これらの中でも、−COOM、−SOMがカラー顔料表面に結合されたものが好ましい。
前記「M」のアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウムが挙げられる。有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。
For example, as the self-dispersing carbon black, those having ionicity are preferable, and those having an anionic charge are preferable.
Examples of the anionic hydrophilic group, -COOM, -SO 3 M, -PO 3 HM, -PO 3 M 2, -SO 2 NH 2, -SO 2 NHCOR ( although, M is an alkali metal, ammonium or organic R represents ammonium, and R represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group which may have a substituent, or a naphthyl group which may have a substituent. Among these, those in which —COOM and —SO 3 M are bonded to the surface of the color pigment are preferable.
Examples of the alkali metal “M” include lithium, sodium, and potassium. Examples of the organic ammonium include mono to trimethyl ammonium, mono to triethyl ammonium, and mono to trimethanol ammonium.

アニオン性に帯電したカラー顔料を得る方法としては、カラー顔料表面に−COONaを導入する方法として、例えば、カラー顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化による方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられる。
前記アニオン性親水基は、他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合していてもよい。他の原子団としては、例えば、炭素原子数1〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基が挙げられる。その具体例としては、例えば、−CCOOM(ただし、Mは、アルカリ金属、又は第4級アンモニウムを表わす)、−PhSOM(ただし、Phはフェニル基を表わす。Mは、アルカリ金属、又は第4級アンモニウムを表わす)等が挙げられる。
As a method for obtaining an anionically charged color pigment, for example, -COONa is introduced into the surface of the color pigment, for example, a method in which the color pigment is oxidized with sodium hypochlorite, a method by sulfonation, or a reaction with a diazonium salt. The method of letting it be mentioned.
The anionic hydrophilic group may be bonded to the surface of carbon black via another atomic group. Examples of other atomic groups include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group which may have a substituent, or a naphthyl group which may have a substituent. Specific examples thereof, -C 2 H 4 COOM (provided that, M represents an alkali metal or quaternary ammonium), - PhSO 3 M (however, Ph is a phenyl group .M include alkali Metal or quaternary ammonium).

前記第3形態の水分散性着色剤としては、顔料をアニオン系分散剤又はノニオン系分散剤で分散させたものが挙げられる。
アニオン系分散剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩(NH、Na、Ca)、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩(NH、Na、Ca)、ジアルキルサクシネートスルホン酸Na塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物Na塩、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル塩(NH、Na)、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート塩、オレイン酸塩などが挙げられる。中でも特に有用な具体例としては、ジオクチルスルホコハク酸Na塩とポリオキシエチレンスチレンフェニルエーテルスルホン酸NH塩が挙げられる。
Examples of the water-dispersible colorant of the third form include those obtained by dispersing a pigment with an anionic dispersant or a nonionic dispersant.
Examples of anionic dispersants include polyoxyethylene alkyl ether acetates, alkylbenzene sulfonates (NH 4 , Na, Ca), alkyl diphenyl ether disulfonates (NH 4 , Na, Ca), Na dialkyl succinate sulfonates Salt, naphthalenesulfonic acid formalin condensate Na salt, polyoxyethylene polycyclic phenyl ether sulfate ester salt (NH 4 , Na), laurate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate salt, oleate and the like. Among them, particularly useful specific examples include dioctyl sulfosuccinic acid Na salt and polyoxyethylene styrene phenyl ether sulfonic acid NH 4 salt.

ノニオン系分散剤としては、HLB値10〜20の分散剤が好ましく、その例として、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、アセチレングリコールなどが挙げられる。中でも特に有用な具体例としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン−β−ナフチルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンスチレンフェニルエーテルが挙げられる。   As the nonionic dispersant, a dispersant having an HLB value of 10 to 20 is preferable. Examples thereof include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyethylene polycyclic phenyl ether, sorbitan fatty acid ester, and polyoxyethylene sorbitan. Examples include fatty acid esters, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene alkyl amines, polyoxyethylene alkyl amides, and acetylene glycols. Among these, particularly useful specific examples include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene-β-naphthyl ether, polyoxyethylene sorbitan monooleate, and polyoxyethylene styrene phenyl ether.

顔料分散体は、水系媒体中に上記顔料分散剤を溶解させ、次いで上記有機顔料又は無機顔料を加えて充分に湿潤させた後、ホモジナイザーによる高速撹拌、ビーズミルやボールミルのようなボールを用いた分散機、ロールミルのような剪断力を用いた混練分散機、超音波分散機等を用いて作製することができる。ただし、このような混練分散工程の後には粗大粒子が含まれていることが多く、インクジェットノズルや供給経路の目詰まりの原因となるため、フィルターや遠心分離器を用いて粒径1μm以上の粒子を除去する必要がある。   The pigment dispersion is obtained by dissolving the pigment dispersant in an aqueous medium, adding the organic pigment or inorganic pigment and thoroughly moistening the mixture, then stirring at high speed with a homogenizer, and using a ball such as a bead mill or a ball mill. And a kneading disperser using a shearing force such as a roll mill, an ultrasonic disperser, and the like. However, after such a kneading and dispersing step, coarse particles are often contained, which may cause clogging of the ink jet nozzle and the supply path. Therefore, particles having a particle diameter of 1 μm or more using a filter or a centrifuge. Need to be removed.

分散剤は顔料に対して1〜100質量%の比率範囲で使用することが好ましく、より好ましくは10〜50質量%である。分散剤が少ないと充分に顔料を微細化することができず、分散剤が多すぎると顔料に吸着していない過剰成分がインク物性に影響を与え、画像滲みや、耐水性、耐擦性の劣化を招くことになる。
更に、平均分子量30000以下の水溶性高分子化合物を併用することによって分散安定化された水性顔料分散体が得られる。
The dispersant is preferably used in a ratio range of 1 to 100% by mass with respect to the pigment, and more preferably 10 to 50% by mass. If the amount of the dispersant is small, the pigment cannot be sufficiently miniaturized. If the amount of the dispersant is too large, excess components that are not adsorbed on the pigment affect the ink physical properties. It will cause deterioration.
Furthermore, a dispersion-stabilized aqueous pigment dispersion can be obtained by using a water-soluble polymer compound having an average molecular weight of 30000 or less in combination.

水溶性高分子化合物としては、分子量30000以下の水溶性スチレン−アクリル樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性ポリウレタン、水溶性ポリエステル、水溶性スチレン−マレイン酸共重合体、水溶性α−オレフィン−マレイン酸共重合体が好ましい。特に好ましいのは、水溶性ポリウレタン、水溶性ポリエステル及び水溶性α−オレフィン−マレイン酸共重合体(α−オレフィン由来の側鎖のアルキル基の炭素数6〜22、数平均分子量約30〜100)であり、酸価100〜400(mgKOH/g)が好ましく、重量平均分子量については、5000〜20000が好ましい。酸価が、100未満ではアルカリ溶液の溶解性が劣る。一方、酸価が400を超えると、顔料分散体の粘度が高くなり吐出を悪化させ易くなったり、顔料分散体の分散安定性が低下し易くなったりする恐れがある。また、重量平均分子量については、5000未満では顔料分散体の分散安定性が低下し、20000を超えるとアルカリ溶液の溶解性が劣り、粘度が高くなってしまう。
水溶性高分子化合物の使用量は、顔料に対して1〜100質量%(固形分換算)が好ましく、更に好ましくは5〜50質量%である。1質量%未満では、分散安定化効果がなく、一方、100質量%を超えると、インク粘度が高くなりノズルからの吐出を悪化させ易くなる。また、分散安定化効果も飽和するため、無駄に多く添加しても不経済である。
Examples of the water-soluble polymer compound include a water-soluble styrene-acrylic resin having a molecular weight of 30000 or less, a water-soluble acrylic resin, a water-soluble polyurethane, a water-soluble polyester, a water-soluble styrene-maleic acid copolymer, and a water-soluble α-olefin-maleic acid. A copolymer is preferred. Particularly preferred are water-soluble polyurethanes, water-soluble polyesters and water-soluble α-olefin-maleic acid copolymers (6 to 22 carbon atoms of the side chain alkyl group derived from α-olefin, number average molecular weight of about 30 to 100). The acid value is preferably 100 to 400 (mgKOH / g), and the weight average molecular weight is preferably 5000 to 20000. If the acid value is less than 100, the solubility of the alkaline solution is poor. On the other hand, when the acid value exceeds 400, the viscosity of the pigment dispersion is increased, and it is likely that the discharge is easily deteriorated or the dispersion stability of the pigment dispersion is likely to be lowered. When the weight average molecular weight is less than 5000, the dispersion stability of the pigment dispersion is lowered, and when it exceeds 20000, the solubility of the alkaline solution is inferior and the viscosity is increased.
The amount of the water-soluble polymer compound used is preferably 1 to 100% by mass (in terms of solid content), more preferably 5 to 50% by mass, based on the pigment. If it is less than 1% by mass, there is no effect of stabilizing the dispersion. On the other hand, if it exceeds 100% by mass, the ink viscosity becomes high and the ejection from the nozzle tends to deteriorate. Also, since the dispersion stabilizing effect is saturated, it is uneconomical to add a lot of waste.

顔料微粒子(色材)の体積平均粒径(D50)は、インク中で150nm以下が好ましく、より好ましくは100nm以下である。体積平均粒径(D50)が150nmを超えると急激に吐出安定性が低下し、ノズル詰まりやインクの曲がりが発生し易くなる。また、体積平均粒径(D50)が100nm以下であれば、吐出安定性が向上し、更に画像の彩度も向上する。
インク中の顔料含有量は、1〜15質量%程度が好ましく、より好ましくは2〜12質量%程度である。
また、前記第1形態の水分散性着色剤と、前記第2形態の自己分散性顔料又は前記第3形態の水分散性着色剤を併用しても特に問題はない。
インク中の着色剤の含有量は、固形分で2〜15質量%が好ましく、3〜12質量%がより好ましい。含有量が2質量%未満では、インクの発色性及び画像濃度が低くなってしまうことがあり、15質量%を超えると、インクが増粘して吐出性が悪くなってしまうことがあるため好ましくない。
The volume average particle diameter (D50) of the pigment fine particles (coloring material) is preferably 150 nm or less, more preferably 100 nm or less in the ink. When the volume average particle diameter (D50) exceeds 150 nm, the ejection stability rapidly decreases, and nozzle clogging and ink bending are likely to occur. In addition, when the volume average particle diameter (D50) is 100 nm or less, the ejection stability is improved and the saturation of the image is also improved.
The pigment content in the ink is preferably about 1 to 15% by mass, more preferably about 2 to 12% by mass.
Further, there is no particular problem even if the water-dispersible colorant of the first form and the self-dispersible pigment of the second form or the water-dispersible colorant of the third form are used in combination.
The content of the colorant in the ink is preferably 2 to 15% by mass and more preferably 3 to 12% by mass in terms of solid content. If the content is less than 2% by mass, the color developability and the image density of the ink may be lowered, and if it exceeds 15% by mass, the ink may be thickened and the dischargeability may be deteriorated. Absent.

―水溶性有機溶剤(湿潤剤)―
インクに配合する水溶性有機溶剤(湿潤剤)としては、前記前処理液の場合と同じものが好適に用いられる。
インク中の前記水分散性着色剤と水溶性有機溶剤(湿潤剤)の質量比は、ヘッドからのインク吐出安定性に影響を与える。例えば、水分散性着色剤の固形分が多いのに水溶性有機溶剤(湿潤剤)の配合量が少ないとノズルのインクメニスカス付近の水分蒸発が進み吐出不良をもたらすことがある。インク中の水溶性有機溶剤(湿潤剤)の含有量は20〜50質量%が好ましく、20〜45質量%がより好ましい。含有量が20質量%未満では、吐出安定性が低下したりインクジェット記録装置の維持装置で廃インクが固着したりする可能性がある。また、50質量%を超えると、紙面上での乾燥性に劣り、更に普通紙上の文字品位が低下することがある。
―Water-soluble organic solvent (wetting agent) ―
As the water-soluble organic solvent (wetting agent) to be blended in the ink, the same water-soluble organic solvent (wetting agent) as in the case of the pretreatment liquid is preferably used.
The mass ratio of the water-dispersible colorant and the water-soluble organic solvent (wetting agent) in the ink affects the ink ejection stability from the head. For example, if the amount of the water-soluble organic solvent (wetting agent) is small even though the water-dispersible colorant has a high solid content, water evaporation near the ink meniscus of the nozzle may progress and cause ejection failure. The content of the water-soluble organic solvent (wetting agent) in the ink is preferably 20 to 50% by mass, and more preferably 20 to 45% by mass. If the content is less than 20% by mass, the ejection stability may be lowered, or the waste ink may be fixed by the maintenance device of the ink jet recording apparatus. On the other hand, if it exceeds 50% by mass, the drying property on paper is inferior and the character quality on plain paper may be lowered.

―界面活性剤―
インクに配合する界面活性剤としては、着色剤の種類や水溶性有機溶剤(湿潤剤)の組み合わせによって分散安定性が損なわれず、表面張力が低く、浸透性、レベリング性の高いものが好ましく、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤から選択される少なくとも1種が好適である。これらの中でも、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤が特に好ましい。これら界面活性剤は、1種を単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
このような界面活性剤としては、前記前処理液の場合と同じものが好適に用いられる。
インク中の界面活性剤の含有量は、0.01〜3.0質量%が好ましく、0.5〜2質量%がより好ましい。含有量が0.01質量%未満では、界面活性剤を添加した効果が現れないことがあり、3.0質量%を超えると、記録用メディアへの浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
―Surfactant―
As the surfactant to be blended in the ink, those having a low surface tension, low penetrability and high leveling property are preferable because the dispersion stability is not impaired by the combination of the colorant and the water-soluble organic solvent (wetting agent). At least one selected from a surfactant based on a surfactant, a nonionic surfactant, a silicone surfactant, and a fluorine surfactant is preferred. Among these, silicone surfactants and fluorine surfactants are particularly preferable. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
As such a surfactant, the same one as in the case of the pretreatment liquid is preferably used.
The content of the surfactant in the ink is preferably 0.01 to 3.0% by mass, and more preferably 0.5 to 2% by mass. When the content is less than 0.01% by mass, the effect of adding a surfactant may not appear. When the content exceeds 3.0% by mass, the permeability to a recording medium becomes higher than necessary, and the image density May be reduced or show through.

―浸透剤―
インクに配合する浸透剤としては前記前処理液の場合と同じものが好適に用いられる。インク中の浸透剤の含有量は、0.1〜4.0質量%が好ましい。含有量が0.1質量%未満では速乾性が得られず滲んだ画像となることがあり、4.0質量%を超えると着色剤の分散安定性が損なわれ、ノズルが目詰まりし易くなったり、記録用メディアへの浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
―Penetration agent―
As the penetrating agent to be blended in the ink, the same one as in the case of the pretreatment liquid is preferably used. The content of the penetrant in the ink is preferably 0.1 to 4.0% by mass. If the content is less than 0.1% by mass, quick-drying may not be obtained and a blurred image may be obtained. If the content exceeds 4.0% by mass, the dispersion stability of the colorant is impaired, and the nozzle is easily clogged. In some cases, the permeability to the recording medium is unnecessarily high, and the image density is lowered or the back-through occurs.

―水分散性樹脂―
水分散性樹脂としては、造膜性(画像形成性)に優れ、かつ高撥水性、高耐水性、高耐候性を備えた縮合系合成樹脂、付加系合成樹脂、天然高分子化合物などが挙げられる。これらは、高耐水性で高画像濃度(高発色性)の画像記録に有用である。
前記縮合系合成樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ(メタ)アクリル樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。
前記付加系合成樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂などが挙げられる。
前記天然高分子化合物としては、例えば、セルロース類、ロジン類、天然ゴムなどが挙げられる。
これらの中でも、特にポリウレタン樹脂微粒子、アクリル−シリコーン樹脂微粒子及びフッ素系樹脂微粒子が好ましい。また、前記水分散性樹脂を2種類以上併用してもよい。
―Water-dispersible resin―
Examples of water-dispersible resins include condensation-type synthetic resins, addition-type synthetic resins, natural polymer compounds that have excellent film-forming properties (image-forming properties) and high water repellency, high water resistance, and high weather resistance. It is done. These are useful for image recording with high water resistance and high image density (high color development).
Examples of the condensed synthetic resin include polyester resin, polyurethane resin, polyepoxy resin, polyamide resin, polyether resin, poly (meth) acrylic resin, acrylic-silicone resin, and fluorine-based resin.
Examples of the addition type synthetic resin include polyolefin resins, polystyrene resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl ester resins, polyacrylic acid resins, unsaturated carboxylic acid resins, and the like.
Examples of the natural polymer compound include celluloses, rosins, and natural rubber.
Among these, polyurethane resin fine particles, acrylic-silicone resin fine particles, and fluorine-based resin fine particles are particularly preferable. Two or more kinds of the water dispersible resins may be used in combination.

水分散性樹脂は、ホモポリマーとして用いても、共重合した複合系樹脂として用いてもよく、単相構造型、コアシェル型、パワーフィード型エマルジョンのいずれのものも使用できる。
水分散性樹脂としては、樹脂自身が親水基を持ち自己分散性を持つもの、樹脂自身は分散性を持たず界面活性剤や親水基を持つ樹脂により分散性を付与したものが使用できる。これらの中でも、ポリエステル樹脂やポリウレタン樹脂のアイオノマーや不飽和単量体の乳化重合や懸濁重合によって得られた樹脂粒子のエマルジョンが最適である。
乳化重合の場合には、不飽和単量体、重合開始剤、界面活性剤、連鎖移動剤、キレート剤、pH調整剤などを添加した水中で反応させることにより、容易に水分散性樹脂のエマルジョンを得ることができるため、樹脂構成を替えやすく、目的の性質を得やすい。
The water dispersible resin may be used as a homopolymer or a copolymerized composite resin, and any of a single phase structure type, a core shell type, and a power feed type emulsion can be used.
As the water-dispersible resin, a resin itself having a hydrophilic group and having a self-dispersibility, or a resin itself having no dispersibility and imparted with a surfactant or a resin having a hydrophilic group can be used. Among these, an emulsion of resin particles obtained by emulsion polymerization or suspension polymerization of an ionomer of a polyester resin or polyurethane resin or an unsaturated monomer is optimal.
In the case of emulsion polymerization, an emulsion of a water-dispersible resin can be easily obtained by reacting in water to which an unsaturated monomer, a polymerization initiator, a surfactant, a chain transfer agent, a chelating agent, a pH adjusting agent, etc. are added. Therefore, it is easy to change the resin configuration and to easily obtain the desired properties.

不飽和単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、単官能又は多官能の(メタ)アクリル酸エステル単量体類、(メタ)アクリル酸アミド単量体類、芳香族ビニル単量体類、ビニルシアノ化合物単量体類、ビニル単量体類、アリル化合物単量体類、オレフィン単量体類、ジエン単量体類、不飽和炭素を持つオリゴマー類などを単独で又は複数組み合わせて用いることができる。これらの単量体を組み合わせることにより柔軟に性質を改質することが可能であり、オリゴマー型重合開始剤を用いて重合反応、グラフト反応を行なうことで樹脂の特性を改質することもできる。   Examples of unsaturated monomers include unsaturated carboxylic acids, monofunctional or polyfunctional (meth) acrylic acid ester monomers, (meth) acrylic acid amide monomers, and aromatic vinyl monomers. , Vinyl cyano compound monomers, vinyl monomers, allyl compound monomers, olefin monomers, diene monomers, oligomers having unsaturated carbon, etc., alone or in combination Can do. By combining these monomers, the properties can be flexibly modified, and the properties of the resin can be modified by performing a polymerization reaction or a graft reaction using an oligomer type polymerization initiator.

水分散性樹脂は、強アルカリ性、強酸性下では分散破壊や加水分解などの分子鎖の断裂が引き起こされるため、pHは4〜12が好ましく、特に水分散性着色剤との混和性の点から、pHは6〜11がより好ましく、7〜9が更に好ましい。
水分散性樹脂の平均粒径(D50)は、分散液の粘度と関係しており、組成が同じものでは粒径が小さくなるほど同一固形分での粘度が大きくなる。インク化したときに過剰な高粘度にならないためにも水分散性樹脂の平均粒子径(D50)は50nm以上が好ましい。また、粒径が数十μmになるとインクジェットヘッドのノズル口より大きくなるため使用できない。ノズル口より小さくても粒子径の大きな粒子がインク中に存在すると吐出性を悪化させる。そこで、インク吐出性を阻害させないために平均粒子径(D50)は200nm以下が好ましく、150nm以下がより好ましい。
また、水分散性樹脂は、前記水分散性着色剤を紙面に定着させる働きを有し、常温で被膜化して色材の定着性を向上させることが好ましい。そのため、水分散性樹脂の最低造膜温度(MFT)は30℃以下であることが好ましい。また、水分散性樹脂のガラス転移温度が−40℃以下になると、樹脂皮膜の粘稠性が強くなり印字物にタックが生じるため、ガラス転移温度が−30℃以上の水分散性樹脂であることが好ましい。
The water-dispersible resin has a strong alkalinity and strong acidity, which causes molecular breakage such as dispersion breakage and hydrolysis. Therefore, the pH is preferably 4 to 12, particularly from the viewpoint of miscibility with the water-dispersible colorant. The pH is more preferably 6-11, and even more preferably 7-9.
The average particle size (D50) of the water-dispersible resin is related to the viscosity of the dispersion, and for the same composition, the viscosity at the same solid content increases as the particle size decreases. The average particle diameter (D50) of the water-dispersible resin is preferably 50 nm or more so that the viscosity does not become excessively high when converted into an ink. Further, when the particle size is several tens of μm, it becomes larger than the nozzle opening of the ink jet head and cannot be used. If particles having a large particle diameter are present in the ink even if they are smaller than the nozzle opening, the discharge property is deteriorated. Therefore, the average particle diameter (D50) is preferably 200 nm or less, and more preferably 150 nm or less, in order not to inhibit the ink discharge properties.
The water-dispersible resin has a function of fixing the water-dispersible colorant on the paper surface, and is preferably formed into a film at room temperature to improve the fixability of the color material. Therefore, the minimum film-forming temperature (MFT) of the water-dispersible resin is preferably 30 ° C. or lower. Further, when the glass transition temperature of the water dispersible resin is -40 ° C. or lower, the resin film becomes more viscous and the printed matter is tacked. Therefore, the water dispersible resin has a glass transition temperature of −30 ° C. or higher. It is preferable.

インクの水分散性樹脂の含有量は、固形分で1〜15質量%が好ましく、2〜7質量%がより好ましい。インク中の固形分含有量は、例えば、インク中から水分散性着色剤と水分散性樹脂分のみを分離する方法により測定することができる。また、水分散性着色剤として顔料を用いている場合には、熱質量分析により質量減少率を評価することにより着色剤と水分散性樹脂との比率を測定できる。また、水分散性着色剤の分子構造が明らかな場合には、顔料や染料ではNMRを用いて着色剤の固形分量を定量することが可能であり、重金属原子、分子骨格に含まれる無機顔料、含金有機顔料、含金染料では蛍光X線分析を用いて着色剤の固形分量を定量することが可能である。   The content of the water-dispersible resin in the ink is preferably 1 to 15% by mass and more preferably 2 to 7% by mass in terms of solid content. The solid content in the ink can be measured, for example, by a method of separating only the water-dispersible colorant and the water-dispersible resin component from the ink. When a pigment is used as the water dispersible colorant, the ratio of the colorant to the water dispersible resin can be measured by evaluating the mass reduction rate by thermal mass spectrometry. In addition, when the molecular structure of the water-dispersible colorant is clear, the solid content of the colorant can be quantified using NMR for pigments and dyes, and the inorganic pigment contained in the heavy metal atom, molecular skeleton, With a metal-containing organic pigment and a metal-containing dye, the solid content of the colorant can be quantified using fluorescent X-ray analysis.

―その他の成分―
その他の成分としては特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、pH調整剤、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
―Other ingredients―
There is no restriction | limiting in particular as another component, It can select suitably as needed, For example, pH adjuster, antiseptic / antifungal agent, chelating reagent, rust preventive agent, antioxidant, ultraviolet absorber, oxygen absorber , Light stabilizers, and the like.

前記pH調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにpHを7〜11に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。pHが7未満及び11を超えるとインクジェットのヘッドやインク供給ユニットを溶かし出す量が大きく、インクの変質や漏洩、吐出不良などの不具合が生じることがある。
pH調整剤の例としては、アルコールアミン類、アルカリ金属元素の水酸化物、アンモニウムの水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。
アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、2−アミノ−2−エチル−1,3プロパンジオール等が挙げられる。
アルカリ金属元素の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
アンモニウムの水酸化物としては、例えば、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物などが挙げられる。
ホスホニウム水酸化物としては、第4級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。
アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
The pH adjuster is not particularly limited as long as it can adjust the pH to 7 to 11 without adversely affecting the prepared ink, and can be appropriately selected according to the purpose. When the pH is less than 7 or more than 11, the amount of the ink jet head or the ink supply unit that melts out is large, and problems such as ink degeneration, leakage, and ejection failure may occur.
Examples of pH adjusting agents include alcohol amines, alkali metal hydroxides, ammonium hydroxides, phosphonium hydroxides, alkali metal carbonates, and the like.
Examples of alcohol amines include diethanolamine, triethanolamine, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, and the like.
Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide.
Examples of the ammonium hydroxide include ammonium hydroxide and quaternary ammonium hydroxide.
Examples of the phosphonium hydroxide include quaternary phosphonium hydroxide.
Examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate.

前記防腐防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オンナトリウム化合物等が挙げられる。
前記キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等がある。
前記防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト、1,2,3−ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、などが挙げられる。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。
Examples of the antiseptic / antifungal agent include sodium dehydroacetate, sodium sorbate, sodium 2-pyridinethiol-1-oxide, sodium benzoate, sodium pentachlorophenol, 1,2-benzoisothiazolin-3-one sodium compound, etc. Is mentioned.
Examples of the chelating reagent include sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium nitrilotriacetate, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, sodium diethylenetriaminepentaacetate, sodium uramil diacetate, and the like.
Examples of the rust inhibitor include acidic sulfite, sodium thiosulfate, ammonium thiodiglycolate, diisopropylammonium nitrite, pentaerythritol tetranitrate, dicyclohexylammonium nitrite, 1,2,3-benzotriazole, and the like.
Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants (including hindered phenolic antioxidants), amine-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, and the like.
Examples of the ultraviolet absorber include a benzophenone ultraviolet absorber, a benzotriazole ultraviolet absorber, a salicylate ultraviolet absorber, a cyanoacrylate ultraviolet absorber, and a nickel complex ultraviolet absorber.

―インクジェット用インクの製法―
インクは、水分散性着色剤、水溶性有機溶剤、界面活性剤、浸透剤、水、及び必要に応じて他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、更に必要に応じて攪拌混合して製造する。攪拌混合は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシャイカー、超音波分散機等により行なうことができ、通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行なうことができる。
―Inkjet ink manufacturing method―
The ink is prepared by dispersing or dissolving a water-dispersible colorant, a water-soluble organic solvent, a surfactant, a penetrating agent, water, and other components as necessary in an aqueous medium, and stirring and mixing as necessary. To manufacture. The stirring and mixing can be performed by, for example, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a paint shaker, an ultrasonic disperser, or the like, and can be performed by a normal stirrer using a stirring blade, a magnetic stirrer, a high-speed disperser, or the like. .

―インクジェット用インクの物性―
インクの物性には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
インクの25℃での粘度は5〜20mPa・sが好ましい。5mPa・s以上とすることにより、印字濃度や文字品位を向上させる効果が得られる。一方、20mPa・s以下に抑えることにより吐出性を確保することができる。なお、粘度は、例えば、粘度計(RE−550L、東機産業社製)を使用して25℃で測定することができる。
また、インクの25℃での静的表面張力は20〜35mN/mが好ましく、20〜30mN/m以下がより好ましい。20〜35mN/mの範囲であると、浸透性が高いのでブリーディングの低減効果が高く、普通紙印字での乾燥性が良好となる。また、前処理層に濡れ易いので発色性が良く白ポチも改良される。しかし、35mN/mを超えると、被記録材上でインクのレベリングが起こり難く、乾燥時間の長時間化を招くことがある。
インクの色には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどが挙げられる。これらの色のインクを2種以上併用したインクセットにより記録を行なうと、多色画像を形成することができ、全色併用したインクセットにより記録を行なうと、フルカラー画像を形成することができる。
-Physical properties of inkjet ink-
The physical properties of the ink are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
The viscosity at 25 ° C. of the ink is preferably 5 to 20 mPa · s. By setting it to 5 mPa · s or more, the effect of improving the printing density and the character quality can be obtained. On the other hand, by suppressing to 20 mPa · s or less, dischargeability can be ensured. In addition, a viscosity can be measured at 25 degreeC, for example using a viscometer (RE-550L, the Toki Sangyo company make).
The static surface tension of the ink at 25 ° C. is preferably 20 to 35 mN / m, and more preferably 20 to 30 mN / m or less. If it is in the range of 20 to 35 mN / m, since the permeability is high, the effect of reducing bleeding is high, and the drying property on plain paper printing is good. Moreover, since it is easy to get wet with the pretreatment layer, the color development is good and the white spots are also improved. However, if it exceeds 35 mN / m, leveling of the ink hardly occurs on the recording material, and the drying time may be prolonged.
There is no restriction | limiting in particular in the color of an ink, According to the objective, it can select suitably, Yellow, magenta, cyan, black etc. are mentioned. When recording is performed with an ink set in which two or more of these color inks are used in combination, a multicolor image can be formed, and when recording is performed with an ink set in which all colors are used in combination, a full color image can be formed.

インクは、インクジェットヘッドとして、インク流路内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの(特開平2−51734号公報参照)、あるいは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させるいわゆるサーマル型のもの(特開昭61−59911号公報参照)、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで,インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの(特開平6−71882号公報参照)などのいずれのインクジェットヘッドを搭載するプリンタにも良好に使用できる。
インクは、例えば、印字時又は印字前後に、記録用メディア及びインクを50〜200℃で加熱し、印字定着を促進する機能を有するプリンタ等に使用することもできる。
As an ink jet head, an ink droplet is formed by deforming a diaphragm that forms a wall surface of an ink flow path by using a piezoelectric element as pressure generating means for pressurizing the ink in the ink flow path, thereby changing the volume of the ink flow path. So-called piezo type (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-51734), or so-called thermal type that generates bubbles by heating ink in an ink flow path using a heating resistor (Japanese Patent Application Laid-Open 61-59911), the diaphragm and the electrode forming the wall surface of the ink flow path are arranged to face each other, and the diaphragm is deformed by the electrostatic force generated between the vibration plate and the electrode, whereby the ink flow path Good for printers equipped with any inkjet head such as an electrostatic type that changes the internal volume and ejects ink droplets (see JP-A-6-71882) It can be used.
The ink can be used, for example, in a printer or the like having a function of heating the recording medium and ink at 50 to 200 ° C. at the time of printing or before and after printing to promote printing fixing.

<記録用メディア>
記録用メディアとしては、塗工層を持たない普通紙が好適に用いられ、一般的にコピー用紙として用いているサイズ度10S以上、透気度5〜50Sの普通紙が好ましい。
<Recording media>
As the recording medium, plain paper having no coating layer is preferably used, and plain paper having a sizing degree of 10 S or more and an air permeability of 5 to 50 S generally used as a copy sheet is preferred.

<画像形成方法>
画像形成方法は、前処理液を記録用メディアに塗布する前処理工程と、インクに刺激を印加し、前記前処理液を塗布した記録用メディアに、インクを飛翔させて画像を形成するインク飛翔工程とを有する。
―前処理工程―
前処理工程としては、記録用メディア表面に前処理液を均一に塗工する塗工方法を用いればよく特に制限はない。塗工方法としては、例えば、ブレードコート法、グラビアコート法、グラビアオフセットコート法、バーコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、Uコンマコート法、AKKUコート法、スムージングコート法、マイクログラビアコート法、リバースロールコート法、4本乃至5本ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法などが挙げられる。
<Image forming method>
An image forming method includes a pretreatment step in which a pretreatment liquid is applied to a recording medium, and an ink flight in which a stimulus is applied to the ink and the ink is ejected onto the recording medium to which the pretreatment liquid is applied to form an image. Process.
―Pretreatment process―
The pretreatment step is not particularly limited as long as a coating method for uniformly applying the pretreatment liquid to the surface of the recording medium is used. As the coating method, for example, blade coating method, gravure coating method, gravure offset coating method, bar coating method, roll coating method, knife coating method, air knife coating method, comma coating method, U comma coating method, AKKU coating method, Examples thereof include a smoothing coating method, a micro gravure coating method, a reverse roll coating method, a 4 to 5 roll coating method, a dip coating method, a curtain coating method, a slide coating method, and a die coating method.

前処理工程は、表面が充分乾燥されている記録用メディアに対して行っても、乾燥中の記録用メディアに対して行っても効果を発揮する。なお、前処理を施した記録用メディアに対し、必要に応じて乾燥工程を設けることができる。この場合、ロールヒーター、ドラムヒーターや温風により記録用メディアを乾燥することができる。
前処理液の記録用メディアへのウエット付着量は、0.1〜30.0g/mの範囲が好ましく、より好ましくは0.2〜10.0g/mである。付着量が0.1g/m未満では画像品質(画像濃度、彩度、カラーブリード、文字滲み及び白ポチ)の向上が殆ど見られないことがあり、30.0g/mを超えると、普通紙としての風合いが損われたり、カールが発生することがある。
The pretreatment step exhibits an effect whether it is performed on a recording medium whose surface is sufficiently dried or on a recording medium being dried. In addition, a drying process can be provided for the recording medium subjected to the pretreatment as necessary. In this case, the recording medium can be dried by a roll heater, a drum heater or hot air.
The wet adhesion amount of the pretreatment liquid to the recording medium is preferably in the range of 0.1 to 30.0 g / m 2 , more preferably 0.2 to 10.0 g / m 2 . When the adhesion amount is less than 0.1 g / m 2 , there is almost no improvement in image quality (image density, saturation, color bleed, character bleeding and white spot), and when it exceeds 30.0 g / m 2 , The texture of plain paper may be damaged or curl may occur.

―インク飛翔工程―
インク飛翔工程は、インクに刺激(エネルギー)を印加し、用前処理液を塗布した記録用メディアにインクを飛翔させて画像を形成する工程である。インクを飛翔させて記録用メディアに画像を形成する方法としては、公知の種々のインクジェット記録方法を適用できる。このような方法としては、ヘッドを走査する方式のインクジェット記録方法、ライン化されたヘッドを用いることにより、ある枚葉の記録用メディアにおいて、画像記録を行うインクジェット記録方法が挙げられる。
インク飛翔手段である記録ヘッドの駆動方式には特に限定はなく、PZT等を用いた圧電素子アクチュエータ、熱エネルギーを作用させる方式、静電気力を利用したアクチュエータ等を利用したオンディマンド型のヘッドを用いることもできるし、連続噴射型の荷電制御タイプのヘッドで記録することもできる。熱エネルギーを作用させる方式では、液滴の噴射を自在に制御することが困難とされており、記録用メディア種等による画像へのばらつきが大きくなりがちであるが、前処理液を記録用メディアに付与することによりこれらの課題は解消され、記録用メディア種に依らず安定した高画質を得ることができる。
―Ink flight process―
The ink flying step is a step of forming an image by applying a stimulus (energy) to the ink and causing the ink to fly to a recording medium coated with the pretreatment liquid. As a method for forming an image on a recording medium by flying ink, various known ink jet recording methods can be applied. Examples of such a method include an inkjet recording method in which a head is scanned, and an inkjet recording method in which image recording is performed on a single sheet of recording medium by using a lined head.
There is no particular limitation on the driving method of the recording head, which is an ink flying means, and a piezoelectric element actuator using PZT, a method of applying thermal energy, an on-demand type head using an actuator using electrostatic force, etc. should be used. It is also possible to record with a continuous injection type charge control type head. In the method of applying thermal energy, it is difficult to freely control the ejection of droplets, and there is a tendency for the image to vary widely depending on the type of recording media. By adding to the above, these problems are solved, and stable high image quality can be obtained regardless of the type of recording medium.

―装置―
記録用メディアに前処理液を付与した後、インクで画像を形成するための装置について図2により説明する。図2は、インクジェット記録用ヘッドを走査して画像形成するタイプの記録装置の一例を示す図である。
図2の装置において、記録用メディア6は給紙ローラ7によって送り出され、付与ローラ4とカウンタローラ5によって前処理液1が記録用メディア6に均一に薄く付与される。前処理液1は汲み上げローラ3によって汲み上げられ、膜厚制御ローラ2によって付与ローラ4に均一に付与される。前処理液1を付与された記録用メディア6は、インクジェット記録ヘッド20のある記録走査部まで送られる。前処理液付与動作の終了部(図2のA部)から記録走査開始部(図2のB部)までの用紙経路の長さは、記録用メディア6の送り方向の長さより長く設定されているので、記録用メディア6が記録走査開始部に到達した時点では、前処理液1の付与を完全に終了することができる。この場合、前処理液1の付与は、インクジェット記録ヘッド20が印字のための走査を開始し、記録用メディア6が間欠的に搬送される前に実施できるため、記録用メディア6の搬送速度が一定の状態で連続的に付与でき、ムラのない均一な付与が可能となる。なお、図2の装置では前処理の必要な記録用メディア6は下段のカセットから、前処理の必要がないか前処理されては困る記録用メディア17は上段のカセットから供給するようになっているため、記録用メディア搬送経路を長く設けるのに好都合である。
-apparatus-
An apparatus for forming an image with ink after applying a pretreatment liquid to a recording medium will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a recording apparatus that scans an inkjet recording head to form an image.
In the apparatus of FIG. 2, the recording medium 6 is sent out by a paper feed roller 7, and the pretreatment liquid 1 is uniformly and thinly applied to the recording medium 6 by the applying roller 4 and the counter roller 5. The pretreatment liquid 1 is pumped by the pumping roller 3 and is uniformly applied to the applying roller 4 by the film thickness control roller 2. The recording medium 6 to which the pretreatment liquid 1 is applied is sent to a recording scanning unit where the inkjet recording head 20 is provided. The length of the paper path from the end portion (A portion in FIG. 2) of the pretreatment liquid application operation to the recording scan start portion (B portion in FIG. 2) is set to be longer than the length of the recording medium 6 in the feeding direction. Therefore, when the recording medium 6 reaches the recording scan start portion, the application of the pretreatment liquid 1 can be completely completed. In this case, since the pretreatment liquid 1 can be applied before the inkjet recording head 20 starts scanning for printing and before the recording medium 6 is intermittently conveyed, the conveyance speed of the recording medium 6 is high. It can be applied continuously in a constant state, and uniform application without unevenness is possible. In the apparatus of FIG. 2, the recording medium 6 that requires preprocessing is supplied from the lower cassette, and the recording medium 17 that does not need to be preprocessed is supplied from the upper cassette. Therefore, it is convenient to provide a long recording medium conveyance path.

図3は、インクジェット記録用ヘッドを走査して画像形成するタイプの別の記録装置の例である。図2の装置と比べて、コンパクトな装置構成とした例である。
記録用メディア17は給紙ローラ18によって送り出され付与ローラ4とカウンタローラ5によって前処理液1が記録用メディア17に均一に薄く付与される。前処理液1は汲み上げローラ3によって汲み上げられ、膜厚制御ローラ2によって付与ローラ4に均一に付与される。記録用メディア17は前処理液1を付与されながらインクジェット記録ヘッド20のある記録走査部を通過し、記録用メディア17が前処理液1の塗布を完了するまで送られ、前処理液1の付与を完了した時点で再び記録用メディア17の先頭が記録走査開始位置に至るまで戻される。付与完了は、例えば前処理液付与装置の出口近傍に、公知の記録用メディア検知手段(図示されず)を設けることにより検出できる。この検知手段は必ずしも必要では無く、予め記録用メディア17の長さの情報をコントローラにインプットし、モータの回転数を制御することにより、記録用メディア17の搬送ローラ外周の送り量が記録用メディア17の長さに対応するようなシステム構成としてもよい。
FIG. 3 shows an example of another recording apparatus of a type that scans an inkjet recording head to form an image. This is an example of a compact device configuration compared to the device of FIG.
The recording medium 17 is sent out by the paper feed roller 18, and the pretreatment liquid 1 is uniformly and thinly applied to the recording medium 17 by the applying roller 4 and the counter roller 5. The pretreatment liquid 1 is pumped by the pumping roller 3 and is uniformly applied to the applying roller 4 by the film thickness control roller 2. The recording medium 17 passes through a recording scanning portion of the inkjet recording head 20 while being applied with the pretreatment liquid 1, and is sent until the recording medium 17 completes the application of the pretreatment liquid 1. Is completed until the top of the recording medium 17 reaches the recording scan start position. Completion of application can be detected, for example, by providing a known recording medium detection means (not shown) near the outlet of the pretreatment liquid application apparatus. This detection means is not always necessary, and information on the length of the recording medium 17 is input to the controller in advance, and the rotation amount of the motor is controlled, so that the feed amount of the outer periphery of the conveyance roller of the recording medium 17 is changed to the recording medium. A system configuration corresponding to a length of 17 may be adopted.

前処理液1が付与された記録用メディア17は、前処理液1が乾燥固化する前に、再び記録走査位置に搬送されてくるが、その際には、インクジエット記録ヘッド20の走査とタイミングを合わせて、間欠的に搬送される。記録用メディア17を戻すとき送られてきた経路と同じ経路を戻すと、記録用メディア17の後端が前処理液付与装置に逆進入することになり、塗りムラや汚れ、記録用メディアジャムなどの不具合が起こるが、記録用メディア17を戻すときは、記録用メディアガイド31で方向を切り替える。即ち、記録用メディア17に前処理液1を付与した後、記録用メディア17を逆送する時には、記録用メディアガイド31を図の点線の位置に、ソレノイドやモータなどの公知の手段で移動させる。これにより、記録用メディア17は、記録用メディア戻しガイド34の位置に搬送されるので、記録用メディア17を汚すことやジャムが生じることを防止できる。   The recording medium 17 to which the pretreatment liquid 1 is applied is conveyed again to the recording scanning position before the pretreatment liquid 1 is dried and solidified. At this time, the scanning and timing of the ink jet recording head 20 are performed. And are conveyed intermittently. When the same path as the path sent when returning the recording medium 17 is returned, the rear end of the recording medium 17 enters back into the pretreatment liquid applying device, and uneven coating, dirt, recording media jam, etc. However, when the recording medium 17 is returned, the direction is switched by the recording medium guide 31. That is, when the recording medium 17 is reversely fed after the pretreatment liquid 1 is applied to the recording medium 17, the recording medium guide 31 is moved to the position of the dotted line in the figure by a known means such as a solenoid or a motor. . Thereby, since the recording medium 17 is conveyed to the position of the recording medium return guide 34, it is possible to prevent the recording medium 17 from being soiled or jammed.

前処理工程は連続的に、10〜1000mm/sの一定の線速度で行なうことが好ましい。そのため、この装置では、枚葉の記録用メディア17を用い、ある枚葉の記録用メディア17についてみると、記録用メディア17に前処理液1を付与する工程をその枚葉について終了した後に、インクジェット記録方法により画像を記録する工程を始める。このような装置においては、前処理液付与の速度と画像記録との速度が殆どの場合に一致しないので、その枚葉の記録開始部と記録終了部とでは、前処理液1が付与されてから画像が記録されるまでの時間に差があることになる。この差がかなり大きくなった場合にも、水よりも沸点が高く、蒸発速度の小さな親水性の溶媒を多量に含み、記録装置を使用している環境での空気中の水分と平衡する量に近い水分比率に調製されている前処理液1では、液からの水分蒸発が著しく抑制されるため、枚葉の記録用メディア17の、記録開始部と記録終了部で生じる画像品質の差を、少なくとも目視で観察できる水準以下にすることができる。   The pretreatment step is preferably performed continuously at a constant linear velocity of 10 to 1000 mm / s. Therefore, in this apparatus, when the recording medium 17 of a single sheet is used and the recording medium 17 of a certain sheet is used, after the process of applying the pretreatment liquid 1 to the recording medium 17 is completed for the single sheet, The process of recording an image by the inkjet recording method is started. In such an apparatus, since the pretreatment liquid application speed and the image recording speed do not coincide in most cases, the pretreatment liquid 1 is applied at the recording start portion and the recording end portion of the sheet. There is a difference in the time from when the image is recorded to when the image is recorded. Even if this difference becomes considerably large, it contains a large amount of a hydrophilic solvent having a boiling point higher than that of water and a low evaporation rate, so that the amount is balanced with the moisture in the air in the environment where the recording apparatus is used. In the pretreatment liquid 1 prepared at a close moisture ratio, water evaporation from the liquid is remarkably suppressed, so that the difference in image quality that occurs between the recording start portion and the recording end portion of the recording medium 17 of the single wafer is The level can be at least below the level that can be visually observed.

この装置での記録用メディア17の搬送工程からも明らかなように、前処理液1を付与した後、画像を形成するために、前処理液1の付与された記録用メディア17を、ローラ、コロ、ガイドなどの記録用メディア17に接触する手段で搬送することが必要になる場合が多い。このような場合に、記録用メディア17に付与された前処理液1が記録用メディア17の搬送部材に転写してしまうと、搬送機能に障害を生じたり、汚れが蓄積して、画像品質が低下してしまうという問題を生じる。この問題を防止するには、装置側から、例えばガイドを波板にしたり、コロを拍車状にしたり、ローラの表面を撥水性の材料にしたりするという手段を講じ、問題の発生を軽減することができる。   As is apparent from the conveying process of the recording medium 17 in this apparatus, after the pretreatment liquid 1 is applied, the recording medium 17 to which the pretreatment liquid 1 is applied is provided with a roller, In many cases, it is necessary to transport the recording medium 17 by means such as a roller or a guide that contacts the recording medium 17. In such a case, if the pretreatment liquid 1 applied to the recording medium 17 is transferred to the conveying member of the recording medium 17, the conveying function is disturbed, dirt is accumulated, and the image quality is reduced. The problem that it falls is caused. In order to prevent this problem, measures such as making the guide into corrugated plates, rolling rollers into a spur shape, or using a water-repellent material on the surface of the roller are alleviated from the device side. Can do.

しかしながら、記録用メディア17に付与された前処理液1は、極力速やかに記録用メディア17に吸収され、見かけ上は乾燥した状態にすることが望ましい。この目的を達成するためには、前処理液1の表面張力を30mN/m以下として、速やかに前処理液1が記録用メディア17に浸透するようにすることが有効である。前処理液付与後の「乾燥固化」は、上記のように、記録用メディア17に前処理液1が吸収されて、見かけ上乾燥したようになることを意味するものではなく、水分など前処理液中の液状化合物が蒸発し、液体状態を保てなくなり固化することを意味している。上記のように前処理液付与装置と画像記録装置がセットになった記録装置を用いることにより、前処理液1が記録用メディア17に吸収され、見かけ上は乾燥している状態になっていても、前処理液1が固化していない状態でインクジェット記録を行なうことができ、前処理液1の付与量が極めて少なくても、画像品質を著しく向上させることができる。   However, it is desirable that the pretreatment liquid 1 applied to the recording medium 17 is absorbed by the recording medium 17 as quickly as possible and is in an apparently dry state. In order to achieve this object, it is effective to set the surface tension of the pretreatment liquid 1 to 30 mN / m or less so that the pretreatment liquid 1 quickly penetrates into the recording medium 17. “Dry solidification” after application of the pretreatment liquid does not mean that the pretreatment liquid 1 is absorbed into the recording medium 17 as described above and apparently becomes dry. This means that the liquid compound in the liquid evaporates and cannot be maintained in a liquid state and solidifies. By using the recording apparatus in which the pretreatment liquid application apparatus and the image recording apparatus are set as described above, the pretreatment liquid 1 is absorbed by the recording medium 17 and is apparently dry. However, inkjet recording can be performed in a state where the pretreatment liquid 1 is not solidified, and the image quality can be remarkably improved even if the amount of the pretreatment liquid 1 applied is extremely small.

図2、図3のような装置の動作を制御するため、パーソナルコンピュータなどのホストマシーンからのプリント指令を受けると、前処理液付与・画像形成装置はヘッドクリーニング作業と前処理液塗布作業とを同時にスタートし、全ての準備が完了した時点で記録動作を開始する。この場合、画像データの転送は1走査分であっても、複数走査分であっても、あるいは1ページ分であっても構わない。ヘッドクリーニング、噴射チェック動作は必ずしも必要ではない。また、ヘッドクリーニング、噴射チェック動作と画像データ処理・画像データ転送をシーケンシャルに行なう必要はなく、前処理液塗布、ヘッドクリーニング、噴射チェック動作と画像データ処理・画像データ転送を同時にスタートさせるなどパラレルに処理することが可能である。このように、前処理液塗布、ヘッドクリーニング、噴射チェック動作と画像データ処理・画像データ転送とをパラレルに処理することにより、前処理液塗布作業を行なう場合にも、印字記録装置のスループットを殆ど落とさずに画像記録をすることが可能である。   In order to control the operation of the apparatus shown in FIGS. 2 and 3, upon receiving a print command from a host machine such as a personal computer, the pretreatment liquid application / image forming apparatus performs head cleaning work and pretreatment liquid application work. Start at the same time and start recording when all preparations are complete. In this case, the transfer of image data may be for one scan, for a plurality of scans, or for one page. Head cleaning and ejection check operations are not always necessary. In addition, it is not necessary to perform head cleaning, ejection check operation and image data processing / image data transfer sequentially, but in parallel, such as pretreatment liquid application, head cleaning, ejection check operation and image data processing / image data transfer are started simultaneously. Can be processed. As described above, the pretreatment liquid application, the head cleaning, the ejection check operation and the image data processing / image data transfer are processed in parallel, so that the throughput of the print recording apparatus can be reduced even when the pretreatment liquid application work is performed. It is possible to record an image without dropping it.

以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、例中の「%」は「質量%」である。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited at all by these Examples. In the examples, “%” is “mass%”.

実施例1〜14、比較例1〜3
≪前処理液の調製≫
(1)カチオン性ポリマーの調製
<ジアリルアミン乳酸塩−アクリルアミド共重合体の調製>
・ジアリルアミン乳酸塩の調製
調製例A−0
攪拌機、温度計、還流冷却管を付けた1Lの三つ口セパラブルフラスコに、50%乳酸288.3gとイオン交換水356.3gを仕込み攪拌した。60℃以下に冷却しながらジアリルアミン155.5gを滴下し、37%ジアリルアミン乳酸塩水溶液を作製した。
Examples 1-14, Comparative Examples 1-3
<< Preparation of pretreatment liquid >>
(1) Preparation of cationic polymer <Preparation of diallylamine lactate-acrylamide copolymer>
Preparation Example A-0 for Diallylamine Lactate
In a 1 L three-necked separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser, 288.3 g of 50% lactic acid and 356.3 g of ion-exchanged water were charged and stirred. While cooling to 60 ° C. or lower, 155.5 g of diallylamine was added dropwise to prepare a 37% diallylamine lactate aqueous solution.

調製例A−1
攪拌機、温度計、還流冷却管及び窒素ガス導入管を付した1Lの四つ口セパラブルフラスコに、調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液85.0g、40%アクリルアミド水溶液60.3g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液10.7g、10%クレワット#300A水溶液1.7g、イオン交換水334.6gを仕込み、攪拌しながら窒素ガス導入下で80℃に昇温した。液温が安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液1.5gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液85.0g、40%アクリルアミド水溶液60.3g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液10.7gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液1.5gを投入し30分間反応させた。
次いで、40%アクリルアミド水溶液60.3g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液10.7gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液1.5gを投入し30分間反応させた。
次いで、40%アクリルアミド水溶液60.3g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液10.7gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液2.4gを投入し30分間反応させた。
次いで、液温を90℃まで昇温し、安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液2.9gを投入し120分間反応させた。
その後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液を加えてpH5に調整し、固形分濃度20%になるようにイオン交換水を加えて調整して、調製例A−1の共重合体を得た。
(なお、「クレワット#300A」はナガセケムテック社製のエチレンジアミン四酢酸のNa塩である。)
Preparation Example A-1
In a 1 L four-necked separable flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and nitrogen gas inlet tube, 85.0 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0, 60.3 g of 40% acrylamide aqueous solution, A 10% sodium methallylsulfonate aqueous solution (10.7 g), a 10% crewat # 300A aqueous solution (1.7 g), and ion-exchanged water (334.6 g) were charged, and the temperature was raised to 80 ° C. while introducing nitrogen gas while stirring. When the liquid temperature was stabilized, 1.5 g of a 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 85.0 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0, 60.3 g of 40% acrylamide aqueous solution, and 10.7 g of 10% sodium methallylsulfonate aqueous solution were put into the flask, and the liquid temperature was 80 ° C. When stabilized, 1.5 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 60.3 g of 40% acrylamide aqueous solution and 10.7 g of 10% sodium methallylsulfonate aqueous solution were added. When the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 1.5 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and allowed to react for 30 minutes. It was.
Next, 60.3 g of 40% acrylamide aqueous solution and 10.7 g of 10% sodium methallyl sulfonate aqueous solution were added. When the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 2.4 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes. It was.
Next, the liquid temperature was raised to 90 ° C., and when stabilized, 2.9 g of a 20% aqueous ammonium peroxodisulfate solution was added and reacted for 120 minutes.
Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, adjusted to pH 5 by adding an aqueous sodium hydroxide solution, and adjusted by adding ion-exchanged water so that the solid content concentration was 20% to obtain a copolymer of Preparation Example A-1. .
(“Clewat # 300A” is a sodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid manufactured by Nagase ChemteX Corporation.)

調製例A−2
攪拌機、温度計、還流冷却管及び窒素ガス導入管を付けた1Lの四つ口セパラブルフラスコに、調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液68.0g、40%アクリルアミド水溶液24.2g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液2.6g、10%クレワット#300A水溶液1.7g、イオン交換水333.8gを仕込み、攪拌しながら窒素ガス導入下で80℃に昇温した。液温が安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液3.2gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液68.0g、40%アクリルアミド水溶液24.2g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液2.6gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液3.2gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液68.0g、40%アクリルアミド水溶液24.2g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液2.6gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液3.2gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液68.0g、40%アクリルアミド水溶液24.2g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液2.6gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液3.2gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に40%アクリルアミド水溶液24.2g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液2.6gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液4.8gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に40%アクリルアミド水溶液24.2g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液2.6gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液4.8gを投入し30分間反応させた。
次いで、液温を90℃まで昇温し、安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液9.6gを投入し120分間反応させた。
その後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液を加えてpH5に調整し、固形分濃度20%になるようにイオン交換水を加えて調整して、調製例A−2の共重合体を得た。
Preparation Example A-2
In a 1 L four-necked separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen gas introduction tube, 68.0 g of the diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0, 24.2 g of 40% acrylamide aqueous solution, 2.6 g of 10% sodium methallylsulfonate aqueous solution, 1.7 g of 10% crewat # 300A aqueous solution and 333.8 g of ion-exchanged water were charged, and the temperature was raised to 80 ° C. while introducing nitrogen gas while stirring. When the liquid temperature was stabilized, 3.2 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 68.0 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0, 24.2 g of 40% acrylamide aqueous solution, and 2.6 g of 10% sodium methallyl sulfonate aqueous solution were charged into the flask. When stabilized, 3.2 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 68.0 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0, 24.2 g of 40% acrylamide aqueous solution, and 2.6 g of 10% sodium methallyl sulfonate aqueous solution were charged into the flask. When stabilized, 3.2 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 68.0 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0, 24.2 g of 40% acrylamide aqueous solution, and 2.6 g of 10% sodium methallyl sulfonate aqueous solution were charged into the flask. When stabilized, 3.2 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 24.2 g of 40% acrylamide aqueous solution and 2.6 g of 10% sodium methallyl sulfonate solution were added into the flask. When the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 4.8 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added. Reacted for 1 minute.
Next, 24.2 g of 40% acrylamide aqueous solution and 2.6 g of 10% sodium methallyl sulfonate solution were added into the flask. When the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 4.8 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added. Reacted for 1 minute.
Next, the liquid temperature was raised to 90 ° C., and when stabilized, 9.6 g of a 20% aqueous ammonium peroxodisulfate solution was added and reacted for 120 minutes.
Thereafter, it was cooled to room temperature, adjusted to pH 5 by adding an aqueous sodium hydroxide solution, and adjusted by adding ion-exchanged water so that the solid content concentration was 20%, to obtain a copolymer of Preparation Example A-2. .

調製例A−3
攪拌機、温度計、還流冷却管及び窒素ガス導入管を付けた1Lの四つ口セパラブルフラスコに、調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液113.5g、40%アクリルアミド水溶液10.1g、10%クレワット#300A水溶液1.7g、イオン交換水313.4gを仕込み、攪拌しながら窒素ガス導入下で80℃に昇温した。液温が安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に40%アクリルアミド水溶液10.1gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液113.5g、40%アクリルアミド水溶液10.1gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に40%アクリルアミド水溶液10.1gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液113.5g、40%アクリルアミド水溶液10.1gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に40%アクリルアミド水溶液10.1gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に40%アクリルアミド水溶液10.1gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に40%アクリルアミド水溶液10.1g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液0.7gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、液温を90℃まで昇温し、安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液12.6gを投入し120分間反応させた。
その後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液を加えてpH5に調整し、固形分濃度20%になるようにイオン交換水を加えて調整して、調製例A−3の共重合体を得た。
Preparation Example A-3
In a 1 L four-necked separable flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and nitrogen gas inlet tube, 113.5 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0, 10.1 g of 40% acrylamide aqueous solution, 1.7 g of 10% crewat # 300A aqueous solution and 313.4 g of ion-exchanged water were charged, and the temperature was raised to 80 ° C. while introducing nitrogen gas while stirring. When the liquid temperature was stabilized, 6.3 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 10.1 g of 40% acrylamide aqueous solution was put into the flask, and when the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 6.3 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 113.5 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0 and 10.1 g of 40% acrylamide aqueous solution were charged into the flask. When the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 6.3 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added. Was allowed to react for 30 minutes.
Next, 10.1 g of 40% acrylamide aqueous solution was put into the flask, and when the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 6.3 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 113.5 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0 and 10.1 g of 40% acrylamide aqueous solution were charged into the flask, and 6.3 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution when the liquid temperature was stabilized at 80 ° C. Was allowed to react for 30 minutes.
Next, 10.1 g of 40% acrylamide aqueous solution was put into the flask, and when the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 6.3 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 10.1 g of 40% acrylamide aqueous solution was put into the flask, and when the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 6.3 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 10.1 g of 40% aqueous acrylamide solution and 0.7 g of 10% sodium methallyl sulfonate solution were charged into the flask. When the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 6.3 g of 20% aqueous ammonium peroxodisulfate solution was added. Reacted for 1 minute.
Next, the liquid temperature was raised to 90 ° C., and when stabilized, 12.6 g of a 20% aqueous solution of ammonium peroxodisulfate was added and reacted for 120 minutes.
Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, adjusted to pH 5 by adding an aqueous sodium hydroxide solution, and adjusted by adding ion-exchanged water so that the solid content concentration was 20% to obtain a copolymer of Preparation Example A-3. .

<ジアリルアミン乳酸塩−メタクリルアミド共重合体の調製>
調製例I−1
攪拌機、温度計、還流冷却管及び窒素ガス導入管を付けた1Lの四つ口セパラブルフラスコに、調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液68.0g、40%メタクリルアミド水溶液29.0g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液2.6g、10%クレワット#300A水溶液1.7g、イオン交換水333.8gを仕込み、攪拌しながら窒素ガス導入下で80℃に昇温した。液温が安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液3.2gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液68.0g、40%メタクリルアミド水溶液29.0g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液2.6gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液3.2gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液68.0g、40%メタクリルアミド水溶液29.0g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液2.6gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液3.2gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液68.0g、40%メタクリルアミド水溶液29.0g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液2.6gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液3.2gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に40%メタクリルアミド水溶液29.0g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液2.6gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液4.8gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に40%メタクリルアミド水溶液29.0g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液2.6gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液4.8gを投入し30分間反応させた。
次いで、液温を90℃まで昇温し、安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液9.6gを投入し120分間反応させた。
その後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液を加えてpH5に調整し、固形分濃度20%になるようにイオン交換水を加えて調整して、調製例I−1の共重合体を得た。
<Preparation of diallylamine lactate-methacrylamide copolymer>
Preparation Example I-1
In a 1 L four-necked separable flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and nitrogen gas inlet tube, 68.0 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0, 29.0 g of 40% methacrylamide aqueous solution. 2.6 g of 10% sodium methallylsulfonate aqueous solution, 1.7 g of 10% crewat # 300A aqueous solution and 333.8 g of ion-exchanged water were charged, and the temperature was raised to 80 ° C. while introducing nitrogen gas while stirring. When the liquid temperature was stabilized, 3.2 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 68.0 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0, 29.0 g of 40% methacrylamide aqueous solution, and 2.6 g of 10% sodium methallylsulfonate aqueous solution were put into the flask, and the liquid temperature was 80 ° C. When stabilized, 3.2 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 68.0 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0, 29.0 g of 40% methacrylamide aqueous solution, and 2.6 g of 10% sodium methallylsulfonate aqueous solution were put into the flask, and the liquid temperature was 80 ° C. When stabilized, 3.2 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 68.0 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0, 29.0 g of 40% methacrylamide aqueous solution, and 2.6 g of 10% sodium methallylsulfonate aqueous solution were put into the flask, and the liquid temperature was 80 ° C. When stabilized, 3.2 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 29.0 g of 40% aqueous methacrylamide solution and 2.6 g of 10% sodium methallyl sulfonate solution were added to the flask, and 4.8 g of 20% aqueous ammonium peroxodisulfate solution was added when the liquid temperature was stabilized at 80 ° C. The reaction was allowed for 30 minutes.
Next, 29.0 g of 40% aqueous methacrylamide solution and 2.6 g of 10% sodium methallyl sulfonate solution were added to the flask, and 4.8 g of 20% aqueous ammonium peroxodisulfate solution was added when the liquid temperature was stabilized at 80 ° C. The reaction was allowed for 30 minutes.
Next, the liquid temperature was raised to 90 ° C., and when stabilized, 9.6 g of a 20% aqueous ammonium peroxodisulfate solution was added and reacted for 120 minutes.
Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, adjusted to pH 5 by adding an aqueous sodium hydroxide solution, and adjusted by adding ion-exchanged water to a solid content concentration of 20%, to obtain a copolymer of Preparation Example I-1. .

調製例I−2
攪拌機、温度計、還流冷却管及び窒素ガス導入管を付けた1Lの四つ口セパラブルフラスコに、調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液113.5g、40%メタクリルアミド水溶液12.1g、10%クレワット#300A水溶液1.7g、イオン交換水313.4gを仕込み、攪拌しながら窒素ガス導入下で80℃に昇温した。液温が安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に40%メタクリルアミド水溶液12.1gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液113.5g、40%メタクリルアミド水溶液12.1gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に40%メタクリルアミド水溶液12.1gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液113.5g、40%メタクリルアミド水溶液12.1gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に40%メタクリルアミド水溶液12.1gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に40%メタクリルアミド水溶液12.1gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に40%メタクリルアミド水溶液12.1g、10%メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液0.7gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.3gを投入し30分間反応させた。
次いで、液温を90℃まで昇温し、安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液12.6gを投入し120分間反応させた。
その後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液を加えてpH5に調整し、固形分濃度20%になるようにイオン交換水を加えて調整して、調製例I−2の共重合体を得た。
Preparation Example I-2
In a 1 L four-necked separable flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen gas inlet tube, diallylamine lactate aqueous solution 113.5 g prepared in Preparation Example A-0, 40% methacrylamide aqueous solution 12.1 g 1.7 g of 10% crewat # 300A aqueous solution and 313.4 g of ion-exchanged water were charged, and the temperature was raised to 80 ° C. while introducing nitrogen gas while stirring. When the liquid temperature was stabilized, 6.3 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 12.1 g of 40% methacrylamide aqueous solution was put into the flask, and when the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 6.3 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 113.5 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0 and 12.1 g of 40% methacrylamide aqueous solution were put into the flask, and when the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution 6. 3 g was added and reacted for 30 minutes.
Next, 12.1 g of 40% methacrylamide aqueous solution was put into the flask, and when the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 6.3 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 113.5 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0 and 12.1 g of 40% methacrylamide aqueous solution were put into the flask, and when the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution 6. 3 g was added and reacted for 30 minutes.
Next, 12.1 g of 40% methacrylamide aqueous solution was put into the flask, and when the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 6.3 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 12.1 g of 40% methacrylamide aqueous solution was put into the flask, and when the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 6.3 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 12.1 g of 40% methacrylamide aqueous solution and 0.7 g of 10% sodium methallyl sulfonate solution were added into the flask, and 6.3 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added when the liquid temperature was stabilized at 80 ° C. The reaction was allowed for 30 minutes.
Next, the liquid temperature was raised to 90 ° C., and when stabilized, 12.6 g of a 20% aqueous solution of ammonium peroxodisulfate was added and reacted for 120 minutes.
Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, adjusted to pH 5 by adding an aqueous sodium hydroxide solution, and adjusted by adding ion-exchanged water so that the solid concentration was 20%, to obtain a copolymer of Preparation Example I-2. .

<参考例:ジアリルアミン乳酸塩のホモポリマーの調製>
攪拌機、温度計、還流冷却管及び窒素ガス導入管を付けた1Lの四つ口セパラブルフラスコに、調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液213.5g、10%クレワット#300A水溶液1.7g、イオン交換水339.2gを仕込み、攪拌しながら窒素ガス導入下で80℃に昇温した。液温が安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.4gを投入し30分間反応させた。
次いで、フラスコ内に調製例A−0で作製したジアリルアミン乳酸塩水溶液213.5gを投入し、液温が80℃で安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液6.4gを投入し30分間反応させた。
次いで、更に20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液8.0gを投入し30分間反応させた。
次いで、液温を90℃まで昇温し、安定したところで20%ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液11.3gを投入し120分間反応させた。
その後、室温まで冷却し、水酸化ナトリウム水溶液を加えてpH5に調整し、固形分濃度20%になるようにイオン交換水を加えて調整して、参考例のホモポリマーを得た。
このホモポリマーについて、コロイド滴定によりジアリルアミンの反応率を確認したところ、34%であり、重合反応が十分に行われていなかった。
<Reference Example: Preparation of homopolymer of diallylamine lactate>
In a 1 L four-necked separable flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and nitrogen gas inlet tube, 213.5 g of diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0, 10% aqueous solution of Crewat # 300A 1. 7 g and ion-exchanged water 339.2 g were charged, and the temperature was raised to 80 ° C. while introducing nitrogen gas while stirring. When the liquid temperature was stabilized, 6.4 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 30 minutes.
Next, 213.5 g of the diallylamine lactate aqueous solution prepared in Preparation Example A-0 was charged into the flask. When the liquid temperature was stabilized at 80 ° C., 6.4 g of a 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was charged and allowed to react for 30 minutes. .
Subsequently, 8.0 g of 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was further added and reacted for 30 minutes.
Next, the temperature of the solution was raised to 90 ° C., and when stable, 11.3 g of a 20% ammonium peroxodisulfate aqueous solution was added and reacted for 120 minutes.
Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, adjusted to pH 5 by adding an aqueous sodium hydroxide solution, and adjusted by adding ion-exchanged water to a solid content concentration of 20%, to obtain a homopolymer of Reference Example.
With respect to this homopolymer, the reaction rate of diallylamine was confirmed by colloid titration. As a result, it was 34%, and the polymerization reaction was not sufficiently performed.

<ジアリルアミン酢酸塩−アクリルアミド共重合体の調製>
・ジアリルアミン酢酸塩の調製
調製例B−0
攪拌機、温度計、還流冷却管を付けた1Lの三つ口セパラブルフラスコに、99.5%酢酸96.6gとイオン交換水548gを仕込み、攪拌した。60℃以下に冷却しながらジアリルアミン155.5gを滴下し、31.4%ジアリルアミン酢酸塩水溶液を作製した。
<Preparation of diallylamine acetate-acrylamide copolymer>
Preparation example B-0 of diallylamine acetate
Into a 1 L three-necked separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser, 96.6% acetic acid 96.6 g and ion-exchanged water 548 g were charged and stirred. While cooling to 60 ° C. or lower, 155.5 g of diallylamine was added dropwise to prepare a 31.4% diallylamine acetate aqueous solution.

調製例B−1
調製例A−1に準じて、ジアリルアミン乳酸塩水溶液の代わりに調製例B−0で作製したジアリルアミン酢酸塩水溶液を用いて反応を行い、調製例B−1の共重合体を得た。
Preparation Example B-1
According to Preparation Example A-1, the reaction was carried out using the diallylamine acetate aqueous solution prepared in Preparation Example B-0 instead of the diallylamine lactate aqueous solution to obtain the copolymer of Preparation Example B-1.

<ジアリルアミングリコール酸塩−アクリルアミド共重合体の調製>
・ジアリルアミングリコール酸塩の調製
調製例C−0
攪拌機、温度計、還流冷却管を付けた1Lの三つ口セパラブルフラスコに、98%グリコール酸124.2gとイオン交換水520.4gを仕込み、攪拌した。60℃以下に冷却しながらジアリルアミン155.5gを滴下し、34.6%ジアリルアミングリコール酸塩水溶液を作製した。
<Preparation of diallylamine glycolate-acrylamide copolymer>
Preparation example C-0 of diallylamine glycolate
A 1 L three-necked separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser was charged with 124.2 g of 98% glycolic acid and 520.4 g of ion-exchanged water and stirred. While cooling to 60 ° C. or lower, 155.5 g of diallylamine was added dropwise to prepare a 34.6% diallylamine glycolate aqueous solution.

調製例C−1
調製例A−2に準じて、ジアリルアミン乳酸塩水溶液の代わりに調製例C−0で作製したジアリルアミングリコール酸塩水溶液を用いて反応を行い、調製例C−1の共重合体を得た。
Preparation Example C-1
In accordance with Preparation Example A-2, the reaction was carried out using the diallylamine glycolate aqueous solution prepared in Preparation Example C-0 instead of the diallylamine lactate aqueous solution to obtain the copolymer of Preparation Example C-1.

<ジアリルアミンギ酸塩−アクリルアミド共重合体の調製>
・ジアリルアミンギ酸塩の調製
調製例D−0
攪拌機、温度計、還流冷却管を付けた1Lの三つ口セパラブルフラスコに、98%ギ酸75.2gとイオン交換水569.4gを仕込み、攪拌した。60℃以下に冷却しながらジアリルアミン155.5gを滴下し、28.6%ジアリルアミンギ酸塩水溶液を作製した。
<Preparation of diallylamine formate-acrylamide copolymer>
Preparation example D-0 of diallylamine formate
A 1 L three-necked separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser was charged with 75.2 g of 98% formic acid and 569.4 g of ion-exchanged water and stirred. While cooling to 60 ° C. or lower, 155.5 g of diallylamine was added dropwise to prepare a 28.6% diallylamine formate aqueous solution.

調製例D−1
調製例A−3に準じて、ジアリルアミン乳酸塩水溶液の代わりに調製例D−0で作製したジアリルアミンギ酸塩水溶液を用いて反応を行い、調製例D−1の共重合体を得た。
Preparation Example D-1
In accordance with Preparation Example A-3, the reaction was carried out using the diallylamine formate aqueous solution prepared in Preparation Example D-0 instead of the diallylamine lactate aqueous solution to obtain a copolymer of Preparation Example D-1.

<ジアリルアミンクエン酸塩−アクリルアミド共重合体の調製>
・ジアリルアミンクエン酸塩の調製
調製例E−0
攪拌機、温度計、還流冷却管を付けた1Lの三つ口セパラブルフラスコに、50%クエン酸204.9gとイオン交換水439.6gを仕込み、攪拌した。60℃以下に冷却しながらジアリルアミン155.5gを滴下し、32.2%ジアリルアミンクエン酸塩水溶液を作製した。
<Preparation of diallylamine citrate-acrylamide copolymer>
Preparation example E-0 of diallylamine citrate
Into a 1 L three-necked separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser, 204.9 g of 50% citric acid and 439.6 g of ion-exchanged water were charged and stirred. While cooling to 60 ° C. or lower, 155.5 g of diallylamine was added dropwise to prepare a 32.2% diallylamine citrate aqueous solution.

調製例E−1
調製例A−1に準じて、ジアリルアミン乳酸塩水溶液の代わりに調製例E−0で作製したジアリルアミンクエン酸塩水溶液を用いて反応を行い、調製例E−1の共重合体を得た。
Preparation Example E-1
According to Preparation Example A-1, the reaction was carried out using the diallylamine citrate aqueous solution prepared in Preparation Example E-0 instead of the diallylamine lactate aqueous solution to obtain a copolymer of Preparation Example E-1.

<ジアリルアミンリンゴ酸塩−アクリルアミド共重合体の調製>
・ジアリルアミンリンゴ酸塩の調製
調製例F−0
攪拌機、温度計、還流冷却管を付けた1Lの三つ口セパラブルフラスコに、50%リンゴ酸214.5gとイオン交換水430gを仕込み、攪拌した。60℃以下に冷却しながらジアリルアミン155.5gを滴下し、32.8%ジアリルアミンリンゴ酸塩水溶液を作製した。
<Preparation of diallylamine malate-acrylamide copolymer>
Preparation example F-0 of diallylamine malate
A 1 L three-necked separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser was charged with 214.5 g of 50% malic acid and 430 g of ion-exchanged water and stirred. While cooling to 60 ° C. or lower, 155.5 g of diallylamine was added dropwise to prepare a 32.8% diallylamine malate aqueous solution.

調製例F−1
調製例A−2に準じて、ジアリルアミン乳酸塩水溶液の代わりに調製例F−0で作製したジアリルアミンリンゴ酸塩水溶液を用いて反応を行い、調製例F−1の共重合体を得た。
Preparation Example F-1
In accordance with Preparation Example A-2, the reaction was carried out using the diallylamine malate aqueous solution prepared in Preparation Example F-0 instead of the diallylamine lactate aqueous solution to obtain the copolymer of Preparation Example F-1.

<ジアリルアミン塩酸塩−アクリルアミド共重合体の調製>
・ジアリルアミン塩酸塩の調製
調製例G−0
攪拌機、温度計、還流冷却管を付けた1Lの三つ口セパラブルフラスコに、35%塩酸酸166.6gとイオン交換水477.9gを仕込み、攪拌した。60℃以下に冷却しながらジアリルアミン155.5gを滴下し、26.7%ジアリルアミン塩酸塩水溶液を作製した。
<Preparation of diallylamine hydrochloride-acrylamide copolymer>
Preparation example G-0 of diallylamine hydrochloride
A 1 L three-necked separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser was charged with 166.6 g of 35% hydrochloric acid and 477.9 g of ion-exchanged water and stirred. While cooling to 60 ° C. or lower, 155.5 g of diallylamine was added dropwise to prepare a 26.7% diallylamine hydrochloride aqueous solution.

調製例G−1
調製例A−3に準じて、ジアリルアミン乳酸塩水溶液の代わりに調製例F−0で作製したジアリルアミン塩酸塩水溶液を用いて反応を行い、調製例G−1の共重合体を得た。
Preparation Example G-1
In accordance with Preparation Example A-3, the reaction was carried out using the diallylamine hydrochloride aqueous solution prepared in Preparation Example F-0 instead of the diallylamine lactate aqueous solution to obtain a copolymer of Preparation Example G-1.

<ポリアリルアミン乳酸塩の調製>
調製例H−1
200mLビーカーに日東紡PAA−15(ポリアリルアミン)50g、イオン交換水22.9gを入れてスターラーで攪拌し、そこに50%乳酸23.6gをゆっくりと滴下しながら加え、液温が室温に冷却するまで攪拌して、調製例H−1の20%ポリアリルアミン乳酸塩を得た。
<Preparation of polyallylamine lactate>
Preparation Example H-1
Add 50g of Nittobo PAA-15 (polyallylamine) and 22.9g of ion-exchanged water to a 200mL beaker, stir with a stirrer, and add 23.6g of 50% lactic acid slowly dropwise, and cool the solution to room temperature. The mixture was stirred until 20% polyallylamine lactate of Preparation Example H-1 was obtained.

(2)前処理液の調合
表1の前処理液1〜17の各欄に示す処方の材料を用いて前処理液を調製した。
まず塩類、水溶性有機溶剤、界面活性剤、水を混合し、30分間攪拌して均一に混合した。次いでカチオン性ポリマーを添加し、1時間撹拌した。その後、0.8μmセルロースアセテートメンブランフィルターで加圧濾過し、粗大粒子を除去して評価用前処理液を得た。なお、表1中の略号の意味は下記のとおりである。また、(DAA乳酸塩/AAm=2/8)の「2/8」は、モル比率を表し、他も同様である。
・DAA:ジアリルアミン
・PAA:ポリアリルアミン
・AAm:アクリルアミド
・MAAm:メタクリルアミド
・PAS−92A:日東紡社製、ジアリルアミン酢酸塩・二酸化硫黄共重合体
(固形分20%)
・Zonyl FSO−100:Dupont製フッ素系ノニオン系界面活性剤
・エマルゲンLS−106:花王社製、ノニオン系界面活性剤
(2) Preparation of pretreatment liquid Pretreatment liquids were prepared using the materials having the formulations shown in the respective columns of pretreatment liquids 1 to 17 in Table 1.
First, salts, a water-soluble organic solvent, a surfactant, and water were mixed and stirred for 30 minutes to mix uniformly. The cationic polymer was then added and stirred for 1 hour. Then, it filtered under pressure with a 0.8 micrometer cellulose acetate membrane filter, the coarse particle was removed, and the pretreatment liquid for evaluation was obtained. In addition, the meaning of the symbol in Table 1 is as follows. In addition, “2/8” in (DAA lactate / AAm = 2/8) represents a molar ratio, and the others are the same.
DAA: diallylamine PAA: polyallylamine AAm: acrylamide MAAm: methacrylamide PAS-92A: Nittobo, diallylamine acetate / sulfur dioxide copolymer
(Solid content 20%)
-Zonyl FSO-100: Fluorine nonionic surfactant manufactured by Dupont-Emulgen LS-106: Nonionic surfactant manufactured by Kao Corporation

Figure 0005811827
Figure 0005811827

≪インクジェットインクの調製≫
(1)顔料分散体の調製
調製例1(表面処理したカーボンブラック顔料分散体の調製)
CTAB比表面積150m/g、DBP吸油量100mL/100gのカーボンブラック90gを、2.5規定の硫酸ナトリウム溶液3000mLに添加し、60℃、速度300rpmで攪拌し、10時間反応させて酸化処理を行った。この反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。得られたカーボンブラックを水洗いして乾燥させ、顔料濃度20%となるように純水中に分散させてカーボンブラック顔料分散体を得た。
<< Preparation of inkjet ink >>
(1) Preparation of Pigment Dispersion Preparation Example 1 (Preparation of surface-treated carbon black pigment dispersion)
CTAB specific surface area 150m 2 / g, carbon black 90g of DBP oil absorption of 100 mL / 100 g, was added to 2.5 N sulfuric acid solution of sodium 3000 mL, 60 ° C., and stirred at a speed 300 rpm, the oxidized and reacted for 10 hours went. The reaction solution was filtered, and the carbon black separated by filtration was neutralized with a sodium hydroxide solution and subjected to ultrafiltration. The obtained carbon black was washed with water and dried, and dispersed in pure water so as to have a pigment concentration of 20% to obtain a carbon black pigment dispersion.

調製例2(表面処理したイエロー顔料分散体の調製)
C.I.ピグメントイエロー128を低温プラズマ処理して、カルボン酸基を導入した顔料を作製した。これをイオン交換水に分散したものを限外濾過膜で脱塩濃縮し、顔料濃度15%のイエロー顔料分散体を得た。
Preparation Example 2 (Preparation of surface-treated yellow pigment dispersion)
C. I. Pigment Yellow 128 was subjected to low-temperature plasma treatment to prepare a pigment having a carboxylic acid group introduced therein. The dispersion in ion-exchanged water was desalted and concentrated with an ultrafiltration membrane to obtain a yellow pigment dispersion having a pigment concentration of 15%.

調製例3(表面処理したマゼンタ顔料分散体の調製)
C.I.ピグメントイエロー128の代わりに、ピグメントレッド122を用いた点以外は、調製例2と同様の手順で、表面改質されたマゼンタ顔料を調製し、顔料濃度15%のマゼンタ顔料分散体を得た。
Preparation Example 3 (Preparation of surface-treated magenta pigment dispersion)
C. I. A surface-modified magenta pigment was prepared in the same procedure as in Preparation Example 2 except that Pigment Red 122 was used instead of Pigment Yellow 128 to obtain a magenta pigment dispersion having a pigment concentration of 15%.

調製例4(表面処理したシアン顔料分散体の調製)
C.I.ピグメントイエロー128の代わりに、C.I.ピグメントシアン15:3を用いた点以外は、調製例2と同様の手順で、表面改質されたシアン顔料を調製し、顔料濃度15%のシアン顔料分散体を得た。
Preparation Example 4 (Preparation of surface-treated cyan pigment dispersion)
C. I. Instead of CI Pigment Yellow 128, C.I. I. A surface-modified cyan pigment was prepared in the same procedure as in Preparation Example 2, except that CI Pigment Cyan 15: 3 was used, and a cyan pigment dispersion having a pigment concentration of 15% was obtained.

合成例1(ポリマー溶液の調製)
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えた1Lのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン11.2g、アクリル酸2.8g、ラウリルメタクリレート12.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート4.0g、スチレンマクロマー4.0g及びメルカプトエタノール0.4g、メチルエチルケトン40gを混合し、65℃に昇温した。
次いで、スチレン100.8g、アクリル酸25.2g、ラウリルメタクリレート108.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート36.0g、ヒドロキシルエチルメタクリレート60.0g、スチレンマクロマー36.0g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビスメチルバレロニトリル2.4g及びメチルエチルケトン342gの混合溶液を2.5時間かけて、フラスコ内に滴下した。
滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8g及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を0.5時間かけてフラスコ内に滴下した。65℃で1時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル0.8gを添加し、更に1時間熟成した。
反応終了後、濃度が50%のポリマー溶液800gを得た。
Synthesis Example 1 (Preparation of polymer solution)
After sufficiently replacing nitrogen gas in the 1 L flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, nitrogen gas inlet tube, reflux tube and dropping funnel, 11.2 g of styrene, 2.8 g of acrylic acid, 12.0 g of lauryl methacrylate, Polyethylene glycol methacrylate 4.0 g, styrene macromer 4.0 g, mercaptoethanol 0.4 g, and methyl ethyl ketone 40 g were mixed and heated to 65 ° C.
Next, 100.8 g of styrene, 25.2 g of acrylic acid, 108.0 g of lauryl methacrylate, 36.0 g of polyethylene glycol methacrylate, 60.0 g of hydroxylethyl methacrylate, 36.0 g of styrene macromer, 3.6 g of mercaptoethanol, azobismethylvaleronitrile A mixed solution of 2.4 g and methyl ethyl ketone 342 g was dropped into the flask over 2.5 hours.
After dropping, a mixed solution of 0.8 g of azobismethylvaleronitrile and 18 g of methyl ethyl ketone was dropped into the flask over 0.5 hours. After aging at 65 ° C. for 1 hour, 0.8 g of azobismethylvaleronitrile was added and further aging was performed for 1 hour.
After completion of the reaction, 800 g of a polymer solution having a concentration of 50% was obtained.

調製例5(フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子の水分散体の調製)
合成例1で作製したポリマー溶液17.5g、C.I.ピグメントブルー15:3を32.5g、1mol/Lの水酸化カリウム水溶液8.5g、メチルエチルケトン13g及びイオン交換水13.6gを十分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。
得られたペーストを純水200gに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、顔料15%含有、固形分20%のシアン顔料含有ポリマー微粒子の水分散体を得た。
Preparation Example 5 (Preparation of aqueous dispersion of phthalocyanine pigment-containing polymer fine particles)
17.5 g of the polymer solution prepared in Synthesis Example 1, C.I. I. 32.5 g of CI Pigment Blue 15: 3, 8.5 g of 1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution, 13 g of methyl ethyl ketone and 13.6 g of ion-exchanged water were sufficiently stirred, and then kneaded using a roll mill.
The obtained paste was put into 200 g of pure water and stirred sufficiently, and then methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator to obtain an aqueous dispersion of cyan pigment-containing polymer fine particles containing 15% pigment and 20% solids. Obtained.

調製例6(ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子の水分散体の調製)
合成例1で作製したポリマー溶液17.5g、C.I.ピグメントレッド122を32.5g、1mol/Lの水酸化カリウム水溶液8.5g、メチルエチルケトン13g及びイオン交換水13.6gを十分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。
得られたペーストを純水200gに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、顔料15%含有、固形分20%のマゼンタ顔料含有ポリマー微粒子の水分散体を得た。
Preparation Example 6 (Preparation of aqueous dispersion of polymer fine particles containing dimethylquinacridone pigment)
17.5 g of the polymer solution prepared in Synthesis Example 1, C.I. I. 32.5 g of Pigment Red 122, 8.5 g of 1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution, 13 g of methyl ethyl ketone and 13.6 g of ion-exchanged water were sufficiently stirred, and then kneaded using a roll mill.
The obtained paste was put into 200 g of pure water and stirred sufficiently, and then methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator to obtain an aqueous dispersion of magenta pigment-containing polymer fine particles containing 15% pigment and 20% solids. Obtained.

調製例7(モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子の水分散体の調製)
合成例1で作製したポリマー溶液28.0g、C.I.ピグメントイエロー74を26.0g、1mol/Lの水酸化カリウム水溶液13.6g、メチルエチルケトン20g及びイオン交換水13.6gを十分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。
得られたペーストを純水200gに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、顔料15%含有、固形分20%のイエロー顔料含有ポリマー微粒子の水分散体を得た。
Preparation Example 7 (Preparation of aqueous dispersion of polymer fine particles containing monoazo yellow pigment)
28.0 g of the polymer solution prepared in Synthesis Example 1, C.I. I. 26.0 g of Pigment Yellow 74, 13.6 g of a 1 mol / L potassium hydroxide aqueous solution, 20 g of methyl ethyl ketone and 13.6 g of ion-exchanged water were sufficiently stirred, and then kneaded using a roll mill.
The obtained paste was put into 200 g of pure water and stirred sufficiently, and then methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator to prepare an aqueous dispersion of yellow pigment-containing polymer fine particles containing 15% pigment and 20% solids. Obtained.

調製例8(カーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子の水分散体の調製)
合成例1で作製したポリマー溶液28g、CTAB比表面積が150m/g、DBP吸油量100mL/100gのカーボンブラックを26.0g、1mol/Lの水酸化カリウム水溶液13.6g、メチルエチルケトン20g及びイオン交換水13.6gを十分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。
得られたペーストを純水200gに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、顔料15%含有、固形分20%のブラック顔料含有ポリマー微粒子の水分散体を得た。
Preparation Example 8 (Preparation of aqueous dispersion of carbon black pigment-containing polymer fine particles)
28 g of the polymer solution prepared in Synthesis Example 1, CTAB specific surface area of 150 m 2 / g, DBP oil absorption of 100 mL / 100 g of carbon black 26.0 g, 1 mol / L of potassium hydroxide aqueous solution 13.6 g, methyl ethyl ketone 20 g and ion exchange After sufficiently stirring 13.6 g of water, the mixture was kneaded using a roll mill.
The obtained paste was put into 200 g of pure water and stirred sufficiently, and then methyl ethyl ketone and water were distilled off using an evaporator to obtain an aqueous dispersion of black pigment-containing polymer fine particles containing 15% pigment and 20% solids. Obtained.

調製例9(フタロシアニン顔料分散体の調製)
C.I.ピグメントシアン15:3を150g、βナフトールのエチレンオキサイド40モル付加物110g、パイオニンA−51−B(竹本油脂社製)2g、蒸留水738gを混合し、この混合物をプレ分散させた後、ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製KDL型、メディア:0.3mmφジルコニアボール使用)で20時間循環分散し、シアン顔料分散体を得た。
Preparation Example 9 (Preparation of phthalocyanine pigment dispersion)
C. I. 150 g of CI Pigment Cyan 15: 3, 110 g of β-naphthol ethylene oxide 40 mol adduct, 2 g of Pionein A-51-B (manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.) and 738 g of distilled water were mixed and the mixture was pre-dispersed. The mixture was circulated and dispersed for 20 hours using a type of bead mill (KDL type, manufactured by Shinmaru Enterprises, media: 0.3 mmφ zirconia ball used) to obtain a cyan pigment dispersion.

調製例10(ジメチルキナクリドン顔料分散体の調製)
C.I.ピグメントシアン15:3を、C.Iピグメントレッド122に変えた点以外は、調製例9と同様にして、マゼンタ顔料分散体を得た。
Preparation Example 10 (Preparation of dimethylquinacridone pigment dispersion)
C. I. Pigment Cyan 15: 3, C.I. A magenta pigment dispersion was obtained in the same manner as in Preparation Example 9 except that it was changed to I Pigment Red 122.

調製例11(モノアゾ黄色顔料分散体の調製)
C.I.ピグメントシアン15:3を、C.Iピグメントイエロー74に変えた点以外は、調製例9と同様にして、イエロー顔料分散体を得た。
Preparation Example 11 (Preparation of monoazo yellow pigment dispersion)
C. I. Pigment Cyan 15: 3, C.I. A yellow pigment dispersion was obtained in the same manner as in Preparation Example 9 except that it was changed to I Pigment Yellow 74.

調製例12(カーボンブラック顔料分散体の調製)
CTAB比表面積が150m/g、DBP吸油量100mL/100gのカーボンブラックを200g、パイオニンA−45−PN(ナフタレンスルホン酸ホルマリンの縮合物)50g、蒸留水750gを混合し、この混合物をプレ分散させた後、ディスクタイプのビーズミル(シンマルエンタープライゼス社製KDL型、メディア:0.3mmφジルコニアボール使用)で20時間循環分散し、ブラック顔料分散体を得た。
Preparation Example 12 (Preparation of carbon black pigment dispersion)
200 g of carbon black having a CTAB specific surface area of 150 m 2 / g and DBP oil absorption of 100 mL / 100 g, 50 g of Pionine A-45-PN (condensate of naphthalene sulfonate formalin) and 750 g of distilled water are mixed, and this mixture is pre-dispersed. Then, it was circulated and dispersed for 20 hours in a disk-type bead mill (KDL type, manufactured by Shinmaru Enterprises, media: 0.3 mmφ zirconia ball used) to obtain a black pigment dispersion.

(2)ポリマー微粒子分散体の調製
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えた1Lのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、ラテムルS−180を8.0g、イオン交換水350gを加えて混合し、65℃に昇温した。昇温後、反応開始剤であるt−ブチルパーオキソベンゾエート3.0g、イソアスコルビン酸ナトリウム1.0gを加え、5分後にメタクリル酸メチル45g、メタクリル酸2エチルヘキシル160g、アクリル酸5g、メタクリル酸ブチル45g、メタクリル酸シクロヘキシル30g、ビニルトリエトキシシラン15g、ラテムルS−180を8.0g、イオン交換水340gを混合し、3時間かけて滴下した。その後、80℃で2時間加熱熟成した後、常温まで冷却し、水酸化ナトリウムでpHを7〜8に調製した。エバポレータ用いてエタノールを留去し、水分調節をして固形分40%のポリマー微粒子分散体730gを得た。
(2) Preparation of polymer fine particle dispersion After thoroughly substituting the inside of a 1 L flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, nitrogen gas introduction tube, reflux tube and dropping funnel with nitrogen gas, 8.0 g of Latemule S-180 was added. Then, 350 g of ion exchange water was added and mixed, and the temperature was raised to 65 ° C. After temperature increase, 3.0 g of reaction initiator t-butyl peroxobenzoate and 1.0 g of sodium isoascorbate were added, and after 5 minutes 45 g of methyl methacrylate, 160 g of 2-ethylhexyl methacrylate, 5 g of acrylic acid, butyl methacrylate 45 g, 30 g of cyclohexyl methacrylate, 15 g of vinyltriethoxysilane, 8.0 g of Latemule S-180 and 340 g of ion-exchanged water were mixed and added dropwise over 3 hours. Thereafter, the mixture was aged by heating at 80 ° C. for 2 hours, cooled to room temperature, and adjusted to pH 7-8 with sodium hydroxide. Ethanol was distilled off using an evaporator, and the water content was adjusted to obtain 730 g of a polymer fine particle dispersion having a solid content of 40%.

(3)インクの調合
表2のインク1〜16の各欄に示す処方の材料を用いてインクを調製した。
まず、水溶性有機溶剤、界面活性剤、水を混合し30分間攪拌して均一に混合した。
次いで、上記調製例の顔料分散体又は顔料含有ポリマー微粒子分散体を添加し、インク1〜5では更にポリマー微粒子分散体を添加し、合計95%となるように残量の水を添加して30分間撹拌した。
次いで、水酸化リチウム10%水溶液を加えてpHを9に調整し、合計100%となるように残量の水を添加して1時間撹拌した。
次いで、0.8μmセルロースアセテートメンブランフィルターで加圧濾過し、粗大粒子を除去して評価インクを得た。
(3) Preparation of ink Inks were prepared using materials having the formulations shown in the respective columns of inks 1 to 16 in Table 2.
First, a water-soluble organic solvent, a surfactant, and water were mixed and stirred for 30 minutes to mix uniformly.
Next, the pigment dispersion or the pigment-containing polymer fine particle dispersion of the above preparation example is added, and in the inks 1 to 5, the polymer fine particle dispersion is further added, and the remaining amount of water is added so that the total amount becomes 95%. Stir for minutes.
Next, a 10% aqueous solution of lithium hydroxide was added to adjust the pH to 9, and the remaining amount of water was added so that the total amount would be 100%, followed by stirring for 1 hour.
Subsequently, it filtered under pressure with a 0.8 micrometer cellulose acetate membrane filter, the coarse particle was removed, and the evaluation ink was obtained.

Figure 0005811827
上記表2中の商品名で示された材料の詳細は次のとおりである。
・ハイドランWLS213:DIC社製、ウレタンアイオノマー
・タケラックW5661:三井化学社製、ウレタンアイオノマー
Figure 0005811827
Details of the materials indicated by the trade names in Table 2 are as follows.
・ Hydrane WLS213: Urethane ionomer manufactured by DIC ・ Takelac W5661: Urethane ionomer manufactured by Mitsui Chemicals

≪画像形成及び評価≫
上記表1の前処理液と表2のインクを、表3に示すようにセットにして用い、画像形成を行って評価した。画像形成方法及び評価内容は以下のとおりである。
結果を表4に示すが、評価は各色ごとに行い、各画像品質の結果は、最も多い判定結果を記載した。また、同数の判定結果の場合は、良い方を記載した。
なお、「黒四角」は、塗りつぶしの黒い四角のことであるが、当該文字を使用できないため、このような表現とした。
<< Image formation and evaluation >>
The pretreatment liquid of Table 1 and the ink of Table 2 were used as a set as shown in Table 3, and image formation was performed for evaluation. The image forming method and evaluation contents are as follows.
The results are shown in Table 4, and the evaluation was performed for each color, and the results of each image quality described the most frequent determination results. In the case of the same number of determination results, the better one is described.
Note that “black square” is a black square that is filled in, but because the character cannot be used, it is expressed as such.

<画像形成>
温度23±0.5℃、50±5%RHに調整された環境下で評価を行った。
前処理に関しては、図4に示すロールコート装置を用い、前処理液に合わせてニップ圧や塗工速度を変更し、塗布量をwet0.8g/mとなるように調整して記録用メディア上に塗工した。
印字は、インクジェットプリンタ(IPSiO GX5000、リコー社製)を用い、インクの吐出量が均しくなるようにピエゾ素子の駆動電圧を変動させ、記録用メディアに同じ付着量のインクが付くように設定して行った。
画像出力は、前処理液塗布後、1分以内に印字を行い、評価画像を作製した。
記録用メディアは、大王製紙社製リサイクルPPC(再生紙):坪量66.5g/m、古紙パルプ配合率70%以上、サイズ度17秒、透気度35秒を用いた。
<Image formation>
Evaluation was performed in an environment adjusted to a temperature of 23 ± 0.5 ° C. and 50 ± 5% RH.
For the pretreatment, the roll coater shown in FIG. 4 is used, the nip pressure and the coating speed are changed in accordance with the pretreatment liquid, and the coating amount is adjusted so that the wet amount is 0.8 g / m 2. Coated on top.
For printing, an inkjet printer (IPSiO GX5000, manufactured by Ricoh) was used, and the drive voltage of the piezo element was varied so that the amount of ink discharged was uniform, so that the same amount of ink was attached to the recording medium. I went.
For image output, printing was performed within 1 minute after application of the pretreatment liquid to produce an evaluation image.
As recording media, recycled PPC (recycled paper) manufactured by Daio Paper Co., Ltd .: basis weight 66.5 g / m 2 , waste paper pulp content 70% or more, sizing 17 seconds, and air permeability 35 seconds were used.

<画像濃度>
Microsoft Word2000により作成した64point文字「黒四角」の記載のあるチャートを記録用メディアに打ち出し、印字面の「黒四角」部をX−Rite938(X−Rite社製分光測色計)により測色し、下記評価基準により判定した。印字モードは、プリンタ添付のドライバで「普通紙−きれい」モード、カラーマッチングoffとした。
〔評価基準〕
◎:ブラック : 1.45以上、
イエロー : 0.90以上、
マゼンタ : 1.15以上、
シアン : 1.20以上
○:ブラック : 1.35以上、1.45未満、
イエロー : 0.85以上、0.90未満、
マゼンタ : 1.05以上、1.15未満、
シアン : 1.10以上、1.20未満
×:ブラック : 1.35未満、
イエロー : 0.85未満、
マゼンタ : 1.05未満、
シアン : 1.10未満
<Image density>
A chart with 64 point characters “black square” created by Microsoft Word 2000 is printed on a recording medium, and the “black square” portion of the printed surface is measured with X-Rite 938 (spectral colorimeter manufactured by X-Rite). The determination was made according to the following evaluation criteria. The printing mode was “plain paper-clean” mode and color matching off with a driver attached to the printer.
〔Evaluation criteria〕
A: Black: 1.45 or more,
Yellow: 0.90 or more,
Magenta: 1.15 or higher,
Cyan: 1.20 or more ○: Black: 1.35 or more, less than 1.45,
Yellow: 0.85 or more, less than 0.90,
Magenta: 1.05 or more, less than 1.15,
Cyan: 1.10 or more and less than 1.20 ×: Black: less than 1.35
Yellow: less than 0.85,
Magenta: less than 1.05
Cyan: Less than 1.10

<裏抜け濃度>
Microsoft Word2000により作成した64point文字「黒四角」の記載のあるチャートを記録用メディアに打ち出し、印字面の裏側「黒四角」部をX−Rite938により測色し、記録用メディア地肌濃度を差し引いたものを「裏抜け濃度」として、下記評価基準により判定した。印字モードはプリンタ添付のドライバで「普通紙−きれい」モード、カラーマッチングoffとした。
〔評価基準〕
◎:ブラック : 0.09未満、
イエロー : 0.08未満、
マゼンタ : 0.09未満、
シアン : 0.09未満
○:ブラック : 0.09以上、0.10未満、
イエロー : 0.08以上、0.09未満、
マゼンタ : 0.09以上、0.10未満、
シアン : 0.09以上、0.10未満
×:ブラック : 0.10以上、
イエロー : 0.09以上、
マゼンタ : 0.10以上、
シアン : 0.10以上
<Betrayal density>
A chart with 64 point characters “black square” created by Microsoft Word 2000 is printed on the recording medium, and the back side “black square” portion of the printing surface is measured by X-Rite 938, and the recording medium background density is subtracted. Was determined according to the following evaluation criteria. The printing mode was “plain paper-clean” mode and color matching off with a driver attached to the printer.
〔Evaluation criteria〕
: Black: Less than 0.09
Yellow: less than 0.08
Magenta: less than 0.09,
Cyan: Less than 0.09 ○: Black: 0.09 or more, less than 0.10
Yellow: 0.08 or more, less than 0.09,
Magenta: 0.09 or more, less than 0.10,
Cyan: 0.09 or more, less than 0.10 ×: Black: 0.10 or more,
Yellow: 0.09 or more
Magenta: 0.10 or higher,
Cyan: 0.10 or more

<カラーブリード>
記録用メディアに、イエローのベタ画像内にマゼンタ、シアン、ブラックの0.5mmの線画像がある評価画像をそれぞれ形成し、異なった色のインクが隣接した場合に滲んで起こる「色境界にじみ」の発生を目視により観察し、下記基準で判定した。同様にして、シアンのベタ画像内にマゼンタ、イエロー、ブラックの0.5mmの線画像がある評価画像をそれぞれ形成した場合と、マゼンタのベタ画像内にシアン、イエロー、ブラックの0.5mmの線画像がある評価画像をそれぞれ形成した場合についても「色境界にじみ」の発生を観察し、下記基準で判定した。
〔評価基準〕
◎:全く問題なし。
○:僅かに発生したが問題なし。
×:問題になる程度に発生。
<Color bleed>
“Color border bleeding” occurs when recording images are formed with evaluation images having 0.5 mm line images of magenta, cyan, and black in yellow solid images, and inks of different colors adjoin each other. The occurrence of was observed visually and judged according to the following criteria. Similarly, when an evaluation image having magenta, yellow, and black line images of 0.5 mm is formed in a cyan solid image, and 0.5 mm lines of cyan, yellow, and black are formed in the magenta solid image. In the case where each image was formed as an evaluation image, the occurrence of “color boundary bleeding” was observed and judged according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
A: No problem at all.
○: Slight occurrence but no problem.
X: Occurs to the extent that becomes a problem.

<文字滲み>
Microsoft Word2000により作成した6point文字「轟」の記載のあるチャートを記録用メディアに打ち出し、「文字滲み」の発生を目視により観察して下記基準で判定した。
〔評価基準〕
◎:全く問題なし。
○:僅かに発生したが問題なし。
×:問題になる程度に発生。
<Text blur>
A chart with a 6-point character “轟” written by Microsoft Word 2000 was printed on a recording medium, and the occurrence of “character bleeding” was visually observed and judged according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
A: No problem at all.
○: Slight occurrence but no problem.
X: Occurs to the extent that becomes a problem.

<ベタ埋まり>
Microsoft Word2000により作成した64point文字「黒四角」の記載のあるチャートを記録用メディアに打ち出し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック印字面の「黒四角」ベタ画像部内の「白ポチ」の有無を目視により観察し、下記基準で判定した。
〔評価基準〕
◎:全く問題なし。
○:僅かに有るが問題なし。
△:有るが許容範囲で問題なし。
×:問題あり。
<Solid filling>
A chart with 64 point characters “black square” created by Microsoft Word 2000 is printed on a recording medium, and the presence of “white spots” in the “black square” solid image portion of the yellow, magenta, cyan, and black print surface is visually confirmed. Observed and judged according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
A: No problem at all.
○: Slightly present but no problem.
Δ: Although there is no problem within the allowable range.
×: There is a problem.

<スミア定着性>
Microsoft Word2000により作成した3cm×3cmのモノ黒色ベタ画像があるチャートを記録用メディアに打ち出し、温度23±1℃、湿度50±10%で24時間乾燥させ、印字面の「黒四角」部を、CM−1型クロックメータに両面テープで取り付けたJIS L 0803 綿3号を用いて印字部位に当てるように5往復させた後、綿布へのインク付着汚れをX−Rite938により測定し、綿布の地肌色を差し引いて、汚れ部の濃度を下記基準で判定した。
〔評価基準〕
○:0.15未満
△:0.15以上0.25未満
×:0.25以上
<Smear fixability>
A chart with a solid black solid image of 3 cm × 3 cm created by Microsoft Word 2000 was shot on a recording medium, dried at a temperature of 23 ± 1 ° C. and a humidity of 50 ± 10% for 24 hours, and the “black square” portion of the printing surface was Using JIS L 0803 cotton 3 attached to the CM-1 type clock meter with double-sided tape, it was reciprocated 5 times so that it hits the print site, and then the ink adhesion stain on the cotton cloth was measured with X-Rite 938. The skin color was subtracted, and the density of the soiled area was determined according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
○: Less than 0.15 Δ: 0.15 or more and less than 0.25 ×: 0.25 or more

<乾燥性>(印写直後スミア定着性)
Microsoft Word2000により作成した3cm×3cmのモノ黒色ベタ画像があるチャートを記録用メディアに打ち出した直後(10秒後)に、印字面の「黒四角」部を、CM−1型クロックメータに両面テープで取り付けたJIS L 0803 綿3号を用いて印字部位に当てるように5往復させた後、綿布へのインク付着汚れをX−Rite938にて測定し、綿布の地肌色を差し引いて、汚れ部の濃度を下記基準で判定した。(評価環境:温度23±1℃、湿度50±10%)
〔評価基準〕
○:0.2未満
△:0.0.2以上0.3未満
×:0.3以上
<Drying> (Smear fixing immediately after printing)
Immediately after launching a chart with a 3cm x 3cm mono black solid image created by Microsoft Word 2000 on a recording medium (after 10 seconds), the "black square" part of the printing surface is attached to a CM-1 type clock meter with double-sided tape. After using the JIS L 0803 cotton No. 3 attached in step 5 to reciprocate 5 times so that it touches the print site, the ink adhesion stain on the cotton cloth is measured with X-Rite 938, and the background color of the cotton cloth is subtracted. The concentration was determined according to the following criteria. (Evaluation environment: temperature 23 ± 1 ° C, humidity 50 ± 10%)
〔Evaluation criteria〕
○: Less than 0.2 Δ: 0.02 or more and less than 0.3 ×: 0.3 or more

<液汚染>
SUS403の調質材(950℃焼き入れ、700℃焼き戻し)を用い、表面をサンドペーパー#100で研磨し、#600で表面仕上げを行ってテストピースとした。このテストピースの吸光度を、紫外可視吸収スペクトル分光装置により500nmで測定した。次いで、テストピースを、その表面積(cm)の10倍の重量(g)の前処理液に50℃で1ヶ月間浸積した後、同様にして吸光度を測定した。浸積前後の吸光度変化により、液の着色を下記基準で判定した。なお、上記「表面積(cm)の10倍の重量(g)」とは、式「表面積(cm)×10=浸積に用いる液体の重量(g)」で得られる重量であり、腐食は表面から進むため表面積に応じて腐食程度が決まってくることから、液量を一定とするため表面積を基準として浸積液量を規定している。
〔評価基準〕
○:0.1未満
△:0.1以上0.5未満
×:0.5以上
<Liquid contamination>
A SUS403 tempered material (hardened at 950 ° C. and tempered at 700 ° C.) was used, and the surface was polished with sandpaper # 100 and surface-finished with # 600 to obtain a test piece. The absorbance of this test piece was measured at 500 nm with an ultraviolet-visible absorption spectrum spectrometer. Next, the test piece was immersed in a pretreatment liquid having a weight (g) 10 times its surface area (cm 2 ) for 1 month at 50 ° C., and the absorbance was measured in the same manner. The coloration of the liquid was determined based on the following criteria based on the change in absorbance before and after immersion. The above as "surface area 10 times the weight of (cm 2) (g)" is the weight obtained by the formula "surface area (cm 2) × weight of the liquid used in the 10 = immersion (g)", Corrosion Since the degree of corrosion is determined according to the surface area because it proceeds from the surface, the amount of immersion liquid is defined based on the surface area in order to keep the liquid amount constant.
〔Evaluation criteria〕
○: Less than 0.1 Δ: 0.1 or more and less than 0.5 ×: 0.5 or more

<腐食性>
液汚染試験と同様にして50℃で1ヶ月間浸積した後、テストピースの表面状態に応じて下記基準で判定した。
〔評価基準〕
○:状態変化なし。僅かな表面の腐食がある。(外観変化がない)
△:表面に細かい腐食があるが縦方向の浸食はない。(表面が曇ったようになってい
る)
×:縦方向の腐食がある。
<Corrosive>
After immersion for 1 month at 50 ° C. in the same manner as in the liquid contamination test, determination was made according to the following criteria according to the surface condition of the test piece.
〔Evaluation criteria〕
○: No change in state. There is slight surface corrosion. (No change in appearance)
Δ: There is fine corrosion on the surface but no vertical erosion. (The surface is cloudy)
X: There is corrosion in the vertical direction.

Figure 0005811827
Figure 0005811827

Figure 0005811827
Figure 0005811827

実施例1〜14は、何れも画像濃度、裏抜け濃度、カラーブリード、文字滲みを満たしつつ、ベタ埋まり、スミア定着性、乾燥性を満たす結果となった。
これに対し、比較例1〜3は、裏抜け濃度、カラーブリード、文字滲みは良好であったが、画像濃度、ベタ埋まり、スミア定着性、乾燥性は悪い結果となった。
以上の結果から、ジアリルアミン有機酸塩と(メタ)アクリルアミドの共重合体を含む前処理液は、画像濃度やベタ埋まり、スミア定着性、乾燥性を満たしつつ、裏抜け濃度、カラーブリード、文字滲みが良好な画像を提供できることが分かった。
また、ベタ埋まりの点で、ヒドロキシ酸を用いたジアリルアミン有機酸塩と(メタ)アクリルアミドの共重合体を含む前処理液に係る実施例1〜3、5、7〜11、13〜14が良好な傾向にあり、有機酸の中でもヒドロキシ酸を中和に用いたカチオン性ポリマーを含む前処理液が、より良い画像を提供できることが分かった。なお、実施例12は界面活性剤を含まないため、ベタ埋まりが△であった。
In each of Examples 1 to 14, the image density, the back-through density, the color bleed, and the character bleeding were satisfied, and the solid filling, smear fixing property, and drying property were satisfied.
On the other hand, Comparative Examples 1 to 3 had good show-through density, color bleed, and character bleeding, but had poor image density, solid filling, smear fixing property, and drying property.
Based on the above results, the pretreatment liquid containing a copolymer of diallylamine organic acid salt and (meth) acrylamide satisfies the image density, solid filling, smear fixability, and dryness, while exhibiting the back-through density, color bleeding, text bleeding. Was found to provide a good image.
Moreover, Examples 1-3, 5, 7-11, and 13-14 which concern on the pretreatment liquid containing the copolymer of the diallylamine organic acid salt using a hydroxy acid and (meth) acrylamide are good at the point of solid filling. It was found that a pretreatment liquid containing a cationic polymer using a hydroxy acid for neutralization among organic acids can provide a better image. Since Example 12 did not contain a surfactant, the solid filling was Δ.

1 前処理液
2 膜厚制御ローラ
3 汲み上げローラ
4 付与ローラ
5 カウンタローラ
6 記録用メディア
7 給紙ローラ
8 給紙トレイ
10 用紙送りローラ
11 記録用メディア送りローラ
12 記録用メディア送りローラ
13 記録用メディア送りローラ
14 記録用メディア送りローラ
15 記録用メディア送りローラ
16 記録用メディア送りローラ
17 記録用メディア
18 給紙ローラ
20 記録ヘッド
21 インクカートリッジ
22 キャリッジ軸
23 キャリッジ
31 記録用メディアガイド
32 記録用メディア送りローラ
33 記録用メディア送りローラ
34 記録用メディア戻しガイド
35 用紙送りガイド
101 前処理液
102 記録用メディア
103 インクジェット用インクに含まれるビヒクル
104 顔料(凝集物)
201 前処理液
202 汲み上げローラ
203 付与ローラ
204 カウンタローラ
205 記録用メディア
206 前処理液タンク
207 給紙トレイ
208 排紙トレイ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pretreatment liquid 2 Film thickness control roller 3 Pumping roller 4 Application roller 5 Counter roller 6 Recording medium 7 Paper feed roller 8 Paper feed tray 10 Paper feed roller 11 Recording media feed roller 12 Recording media feed roller 13 Recording media feed Roller 14 Recording media feed roller 15 Recording media feed roller 16 Recording media feed roller 17 Recording media 18 Paper feed roller 20 Recording head 21 Ink cartridge 22 Carriage shaft 23 Carriage 31 Recording media guide 32 Recording media feed roller 33 Recording media feed roller 34 Recording media return guide 35 Paper feed guide 101 Pretreatment liquid 102 Recording media 103 Vehicle contained in ink jet ink 104 Pigment (aggregate)
201 Pretreatment liquid 202 Pumping roller 203 Applying roller 204 Counter roller 205 Recording medium 206 Pretreatment liquid tank 207 Paper feed tray 208 Paper discharge tray

特許第3206797号公報Japanese Patent No. 3206797 特願2010−184212Japanese Patent Application No. 2010-184212

Claims (5)

少なくとも、ジアリルアミン有機酸塩と(メタ)アクリル酸アミドを構成成分とするカチオン性ポリマー、水溶性有機溶剤及び水を含むことを特徴とするインクジェット記録に用いる前処理液。   A pretreatment liquid used for ink jet recording, comprising at least a cationic polymer comprising diallylamine organic acid salt and (meth) acrylic acid amide as constituent components, a water-soluble organic solvent, and water. 前記(メタ)アクリル酸アミドとして、アクリルアミドを含むことを特徴とする請求項1記載の前処理液。   The pretreatment liquid according to claim 1, wherein the (meth) acrylic acid amide contains acrylamide. 前記有機酸としてヒドロキシ酸を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の前処理液。   The pretreatment liquid according to claim 1, wherein the organic acid contains a hydroxy acid. 更に有機酸アンモニウム塩又は有機酸アミン塩を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の前処理液。   The pretreatment liquid according to any one of claims 1 to 3, further comprising an organic acid ammonium salt or an organic acid amine salt. 前記有機酸アンモニウム塩又は有機酸アミン塩が、乳酸アンモニウム塩又は乳酸アミン塩であることを特徴とする請求項4記載の前処理液。   The pretreatment liquid according to claim 4, wherein the organic acid ammonium salt or organic acid amine salt is an ammonium lactate salt or a lactate amine salt.
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